KR20230120639A - 발파공에서 물 깊이 및 폭발물 깊이를 결정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
발파공에서 물 깊이 및 폭발물 깊이를 결정하기 위한 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 발파공에서 물 깊이 및 폭발물 깊이를 결정하기 위해 그 발파공을 딥핑 및 로딩하기 위한 폭발물 전달 시스템에 관한 것이다. 이 폭발물 전달 시스템은, 폭발물을 저장하도록 구성되는 제1 저장부 및 차량에 장착되는 전달 장치 릴을 갖는 차량을 포함하며, 전달 장치 릴은 이 전달 장치 릴에 저장되는 전달 장치를 갖는다. 전달 장치는 전달 장치의 근위 단부로부터 원위 단부까지 그 전달 장치의 길이에 걸쳐 연장되어 있는 중심 보어, 및 원위 단부에 배치되는 출구를 갖다. 폭발물 전달 장치는 폭발물을 전달 장치의 출구 밖으로 전달하도록 구성된다. 전달 장치는, 전달 장치의 외측 표면에 배치되고 그 전달 장치를 따라 분산되는 복수의 레벨 센서를 포함한다. 각 레벨 센서는 센서가 물, 공기 또는 폭발물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성된다.
Description
본 출원은 "SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING WATER DEPTH AND EXPLOSIVE DEPTH IN BLASTHOLES" 이라는 명칭으로 2020년 11월 10일에 출원된 호주 가특허 출원 번호 2020904099에 대한 우선권을 주장하며, 이는 전체적으로 참조로 관련되어 있다.
본 개시는 일반적으로 폭발물의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 발파공에서 물 깊이 및 폭발물 깊이를 결정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에 기재된 개시 내용은, 제한적이지 않고 포괄적이지 않은 실례적인 실시예를 설명한다. 도면에 나타나 있는 특정의 그러한 실례적인 실시예를 참조한다:
도 1은 본 개시의 한 실시예에 따른, 발파공 안으로 폭발물을 전달하기 위한 전달 장치를 포함하는 폭발물 전달 시스템이 구비된 이동형 처리 유닛의 한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2a는 도 1의 전달 장치의 상세 측면도를 도시하며, 그 전달 장치는 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치의 외측 표면을 따라 배치되는 복수의 레벨 센서를 갖는다.
도 2b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 전달 장치의 원위 단부 근처에 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 전달 장치의 상세 측면도를 도시한다
도 3a는 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치를 따라 배치된 복수의 레벨 센서 중 하나의 상세 정면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 레벨 센서의 상세 측면도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치의 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 전달 장치의 평면도를 도시한다.
도 5a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 케이블의 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 딥핑(dipping) 케이블의 측면도를 도시한다.
도 5b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 딥핑 케이블의 원위 단부 근처에 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 딥핑 케이블의 측면도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서 및 그 복수의 레벨 센서와 통신하는 통신 매체를 갖는 전달 장치의 측면도를 도시한다.
도 7은 도 6의 통신 매체와 통신하기 위한 송신기를 갖는 복수의 레벨 센서 중 하나의 상세 정면도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서 및 그 복수의 레벨 센서와 통신하는 통신 매체를 갖는 케이블의 측면도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 발파공 안으로 하강되고 발파공의 깊이를 결정하고 또한 발파공 내의 물의 존재 및 레벨을 결정하기 위해 딥핑 작업을 수행하는 전달 장치를 도시한다.
도 10은 도 9의 전달 장치의 외측 표면에 배치된 복수의 레벨 센서에 의해 수집된 데이터의 챠트를 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발파공 안으로 하강되고 그 발파공에 폭발물을 로딩(loading)하는 전달 장치를 도시한다.
도 12는 도 11의 전달 장치의 외측 표면에 배치된 복수의 레벨 센서에 의해 수집된 데이터의 챠트를 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발파공 안으로 하강되고 그 발파공에 폭발물을 로딩하며 발파공으로부터 부분적으로 후퇴되는 전달 장치를 도시한다.
도 14는 도 13의 전달 장치의 외측 표면에 배치된 복수의 레벨 센서에 의해 수집된 데이터의 챠트를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 발파공을 딥핑하고 로딩하는 흐름도를 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 발파공을 딥핑하고 베이팅(baiting)하는 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 본 명세서에서 설명된 원리의 작동을 용이하게 하는 예시적인 컴퓨터 아키텍처를 도시한다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 전달 장치의 원위 부분의 상세도를 도시한다.
도 19는 도 18의 전달 장치의 원위 부분의 분해도를 도시한다.
도 20은 도 18의 전달 장치의 원위 부분의 단면도를 도시한다.
도 1은 본 개시의 한 실시예에 따른, 발파공 안으로 폭발물을 전달하기 위한 전달 장치를 포함하는 폭발물 전달 시스템이 구비된 이동형 처리 유닛의 한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2a는 도 1의 전달 장치의 상세 측면도를 도시하며, 그 전달 장치는 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치의 외측 표면을 따라 배치되는 복수의 레벨 센서를 갖는다.
도 2b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 전달 장치의 원위 단부 근처에 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 전달 장치의 상세 측면도를 도시한다
도 3a는 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치를 따라 배치된 복수의 레벨 센서 중 하나의 상세 정면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 레벨 센서의 상세 측면도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치의 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 전달 장치의 평면도를 도시한다.
도 5a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 케이블의 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 딥핑(dipping) 케이블의 측면도를 도시한다.
도 5b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 딥핑 케이블의 원위 단부 근처에 배치된 복수의 레벨 센서를 갖는 딥핑 케이블의 측면도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서 및 그 복수의 레벨 센서와 통신하는 통신 매체를 갖는 전달 장치의 측면도를 도시한다.
도 7은 도 6의 통신 매체와 통신하기 위한 송신기를 갖는 복수의 레벨 센서 중 하나의 상세 정면도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른, 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서 및 그 복수의 레벨 센서와 통신하는 통신 매체를 갖는 케이블의 측면도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 발파공 안으로 하강되고 발파공의 깊이를 결정하고 또한 발파공 내의 물의 존재 및 레벨을 결정하기 위해 딥핑 작업을 수행하는 전달 장치를 도시한다.
도 10은 도 9의 전달 장치의 외측 표면에 배치된 복수의 레벨 센서에 의해 수집된 데이터의 챠트를 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발파공 안으로 하강되고 그 발파공에 폭발물을 로딩(loading)하는 전달 장치를 도시한다.
도 12는 도 11의 전달 장치의 외측 표면에 배치된 복수의 레벨 센서에 의해 수집된 데이터의 챠트를 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 발파공 안으로 하강되고 그 발파공에 폭발물을 로딩하며 발파공으로부터 부분적으로 후퇴되는 전달 장치를 도시한다.
도 14는 도 13의 전달 장치의 외측 표면에 배치된 복수의 레벨 센서에 의해 수집된 데이터의 챠트를 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따라 발파공을 딥핑하고 로딩하는 흐름도를 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따라 발파공을 딥핑하고 베이팅(baiting)하는 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 본 명세서에서 설명된 원리의 작동을 용이하게 하는 예시적인 컴퓨터 아키텍처를 도시한다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 전달 장치의 원위 부분의 상세도를 도시한다.
도 19는 도 18의 전달 장치의 원위 부분의 분해도를 도시한다.
도 20은 도 18의 전달 장치의 원위 부분의 단면도를 도시한다.
폭발물은 암석과 광석을 부수기 위해 일반적으로 채광, 채석 및 굴착 산업에서 일반적으로 사용된다. 일반적으로 "발파공"이라고 하는 구멍은 지면과 같은 표면에 천공된다. 천공 공정 중에 다수의 발파공이 천공될 수 있다. 발파공의 천공 동안에, 일반적으로 그 발파공의 치수, 예를 들어 발파공의 깊이, 발파공의 직경, 발파공의 부피, 지면의 암석 경도 및 발파공과 주변 지면의 다양한 다른 치수와 특성이 얻어진다.
발파공이 천공된 후, 그 발파공은 딥핑(dipping)된다. 딥핑은 발파를 위해 발파공의 준비 상태를 검사하는 과정인데, 발파공의 깊이를 확인하고, 발파공의 구조적 무결성을 검사하고, 또한 발파공 내 물의 존재 및 레벨을 검사하는 것을 포함할 수 있다.
전형적으로, 발파공이 딥핑된 후, 발파공은 베이팅(baiting)된다. 베이팅(또는 프라이밍(priming))은 기폭 장치와 부스터를 발파공 안으로 로딩(loading)하는 과정이다.
전형적으로, 발파공이 베이팅된 후, 그 발파공에는 폭발물이 로딩된다. 그런 다음에 다양한 상이한 종류의 폭발물이 발파공 안으로 로딩될 수 있다. 폭발물은 다양한 방식으로, 예컨대, 폭발물을 발파공 안으로 펌핑하거나 오거에 의해 폭발물을 발파공 안으로 전달하여 로딩될 수 있다. 예시적인 폭발물은 민감화 에멀젼 폭발물, 질산암모늄/연료유(ANFO) 폭발물, 또는 이들의 혼합물(중질 ANFO 또는 다른 ANFO 혼합물 포함)을 포함할 수 있다. 워터 젤 폭발물도 사용할 수 있다. 일반적으로, 에멀젼 폭발물이 발파공 안으로 펌핑되고 ANFO 폭발물은 오거에 의해 발파공 안으로 전달되거나 펌핑된다.
에멀젼 폭발물은, 일반적으로, 너무 조밀해서 완전히 폭발할 수 없는 에멀젼 매트릭스로서 작업 현장으로 운반된다. 일반적으로, 에멀젼 폭발물이 성공적으로 폭발하려면 에멀젼 매트릭스가 "민감화"될 필요가 있다. 민감화는 종종 에멀젼 매트릭스 안으로 작은 공극을 제공하거나 생성하는 민감화제를 도입하여 달성된다. 이러한 공극은 에멀젼 폭발물의 밀도를 감소시키고 폭발 전파를 위한 핫 스팟으로서의 역할도 한다. 민감화제는 에멀젼 매트릭스 안으로 가스를 불어넣음으로써 도입되는 기포, 중공 미세 구체 또는 다른 다공성 매체, 및/또는 에멀젼 매트릭스 안으로 주입되고 그와 반응하여 기포를 형성하는 화학적 가스 발생제일 수 있다. 화학적 가스 발생제의 경우, 일반적으로, "가스 발생"이 완료되기 전에 특정량의 시간이 필요하다. 본 개시의 목적을 위해, 민감화제가 에멀젼 매트릭스와 완전히 혼합되면, 민감화가 특정량의 시간 동안 완료되지 않을 수 있지만, 결과적으로 얻어진 에멀젼은 에멀젼 폭발물로 간주되고 민감화된다.
ANFO 폭발물은 일반적으로 연료유의 추가 없이는 성공적으로 폭발하지 않는 질산암모늄 프릴(prill)로서 작업 현장으로 운반된다. ANFO 폭발물과 에멀젼 폭발물의 혼합물, 예컨대, 중질 ANFO 또는 다른 ANFO 혼합물도 사용될 수 있다.
수직 발파공의 경우, 길이에 따라, 발파공의 단부("토우(toe)"라고도 함) 및 에멀젼 폭발물의 정상부에 기폭 장치가 배치될 수 있다. 종종, 그러한 상황에서, 발파공의 정상부는 폭발물로 채워지지 않고, 폭발성 가스와 에너지가 발파공의 개방 단부 밖으로 빠져나가는 것을 허용하지 않고, 폭발력을 발파공을 둘러싸는 물질 내에 유지시키기 위해 불활성 물질로 채워질 것이다("스테밍(stemming)"이라고 함).
폭발물을 전달하기 위한 시스템 및 이와 관련된 방법이 본 명세서에 개시된다. 아래에서 일반적으로 설명되고 본 명세서의 도면에 도시된 바와 같은 실시예의 구성 요소는 다양한 상이한 구성으로 배열 및 설계될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 아래에 설명되고 도면에 표시된 다양한 실시예에 대한 다음의 더 상세한 설명은 본 개시의 범위를 제한하려는 것이 아니라, 단지 다양한 실시예를 대표하는 것일 뿐이다. 실시예의 다양한 양태가 도면에 제시되어 있지만, 구체적으로 나타내지 않는 한, 그 도면은 반드시 축척에 맞게 그려지지는 않는다.
"~에 연결된"이라는 어구는, 기계적, 전기적, 자기적, 전자기적, 유체 및 열적 상호 작용을 포함하는 둘 이상의 개체 사이의 임의의 형태의 상호 작용을 말한다. 마찬가지로, "유체적으로 연결된"은, 둘 이상의 개체 사이의 임의의 형태의 유체적 상호 작용을 말한다. 두 개체는 서로 직접 접촉하지 않더라도 서로 상호 작용할 수 있다. 예를 들어 두 개체는 중간 개체를 통해 서로 상호 작용할 수 있다.
"실질적으로" 라는 용어는, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 91%, 적어도 약 92%, 적어도 약 93%, 적어도 약 94%, 적어도 약 95%, 적어도 약 96%, 적어도 약 97%, 적어도 약 98%, 및 적어도 약 99%를 포함하여, 거의 100% 또한 이를 포함하는 것을 의미하기 위해 사용된다.
"근위" 라는 용어는 본 명세서에서 개시된 대상물의 "근처" 또는 그 대상물"에서"를 말하기 위해 사용된다. 예를 들어, "전달 도관의 출구에 대해 근위"는 그 전달 도관의 출구 근처에 또는 그 출구에서를 말한다.
본 명세서에서 설명되는 폭발물 전달 시스템 및 방법의 실시예 및 구현예는, 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 기계 실행 가능한 명령으로 구현될 수 있는 다양한 단계를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 범용 또는 특수 목적 컴퓨터(또는 다른 전자 장치)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은, 단계를 수행하기 위한 특정 논리를 포함하는 하드웨어 구성 요소를 포함하거나, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 조합을 포함할 수 있다.
실시예는, 본 명세서에서 설명되는 과정을 수행하도록 컴퓨터 시스템 또는 다른 전자 장치를 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령이 저장되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 하드 드라이브, 플로피 디스켓, 광학 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM, EPROM, EEPROM, 자기 또는 광학 카드, 솔리드-스테이트 메모리 장치, 또는 전자 명령을 저장하기에 적합한 다른 유형의 매체/컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
컴퓨터 시스템 및 컴퓨터 시스템 내의 컴퓨터는 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 구성 및/또는 사용에 적합한 네트워크는, 하나 이상의 근거리 통신망, 광역 통신망, 대도시 통신망, 및/또는 월드 와이드 웹, 사설 인터넷, 보안 인터넷, 부가 가치 네트워크, 가상 사설망, 엑스트라넷, 인트라넷, 또는 매체의 물리적 전송에 의해 다른 기계와 통신하는 독립형 기계를 포함한다. 특히, 적합한 네트워크는 서로 다른 하드웨어 및 네트워크 통신 기술을 사용하는 네트워크를 포함하여 둘 이상의 다른 네트워크의 일부분 또는 전체로 형성될 수 있다.
한 적절한 네트워크는 서버 및 여러 클라이언트를 포함하고, 다른 적절한 네트워크는 서버, 클라이언트 및/또는 피어-투-피어(peer-to-peer) 노드의 다른 조합을 포함할 수 있으며, 주어진 컴퓨터 시스템은 클라이언트와 서버 모두로 기능할 수 있다. 각 네트워크는 서버 및/또는 클라이언트와 같은 적어도 2개의 컴퓨터 또는 컴퓨터 시스템을 포함한다. 컴퓨터 시스템은 워크스테이션, 랩탑 컴퓨터, 분리 가능한 모바일 컴퓨터, 서버, 메인프레임, 클러스터, 이른바 "네트워크 컴퓨터" 또는 "씬(thin) 클라이언트", 태블릿, 스마트폰, 개인 디지털 보조 기기 또는 다른 휴대용 컴퓨팅 장치, "스마트" 소비자 전자 장치 또는 기기, 의료 장치 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
적절한 네트워크는 Novell®, Microsoft® 및 다른 판매자로부터 구입 가능한 소프트웨어와 같은 통신 또는 네트워킹 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 당업자에게 알려져 있는 비틀림 페어(pair), 동축 또는 광섬유 케이블; 전화선; 전파; 위성; 마이크로파 릴레이; 변조된 AC 전력선; 물리적 매체 전달부; 및/또는 다른 데이터 전송 "와이어"를 통해 TCP/IP, SPX, IPX 및 다른 프로토콜을 사용하여 작동할 수 있다. 네트워크는 더 작은 네트워크를 포함할 수 있으며 그리고/또는 게이트웨이 또는 유사한 기구를 통해 다른 네트워크에 연결 가능하다.
각 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 프로세서 및/또는 메모리를 포함하고, 컴퓨터 시스템은 또한 다양한 입력 장치 및/또는 출력 장치를 포함할 수 있다. 프로세서는 Intel®, AMO® 또는 다른 "기성품" 마이크로프로세서와 같은 범용 장치를 포함할 수 있다. 프로세서는 ASIC, SoC, SiP, FPGA, PAL, PLA, FPLA, PLD 또는 다른 맞춤형 또는 프로그래밍 가능한 장치와 같은 특수 목적 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 정적 RAM, 동적 RAM, 플래시 메모리, 하나 이상의 플립-플롭, ROM, CD-ROM, 디스크, 테이프, 자기, 광학 또는 다른 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 입력 장치(들)는 키보드, 마우스, 터치 스크린, 라이트 펜(light pen), 태블릿, 마이크, 센서 또는 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 동반하는 다른 하드웨어를 포함할 수 있다. 출력 장치(들)는 모니터 또는 다른 디스플레이, 프린터, 음성 또는 텍스트 합성기, 스위치, 신호 라인 또는 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 동반하는 다른 하드웨어를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템은 플로피 드라이브, 테이프 드라이브, 광학 드라이브, 광자기 드라이브 또는 저장 매체를 읽기 위한 다른 수단을 사용할 수 있다. 적절한 저장 매체는 특정 물리적 구성을 갖는 자기, 광학 또는 다른 컴퓨터 판독 가능한 저장 장치를 포함한다. 적절한 저장 장치는 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, DVD, PROM, RAM, 플래시 메모리 및 다른 컴퓨터 시스템 저장 장치를 포함한다. 물리적 구성은, 컴퓨터 시스템이 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 특정의 미리 규정된 방식으로 작동하게 하는 데이터 및 명령을 나타낸다.
본 발명을 구현하는 데에 도움이 되는 적절한 소프트웨어는, 여기에 제시된 교시 및 Java, Pascal, C++, C, PHP, .Net, 데이터베이스 언어, APl, SDK, 어셈블리, 펌웨어, 마이크로코드 및/또는 다른 언어 및 도구와 같은 프로그래밍 언어 및 도구를 사용하여 관련 기술(들)의 지식을 가진 자에 의해 쉽게 제공된다. 적절한 신호 형식이 오류 검출 및/또는 정정 비트, 패킷 헤더, 특정 형식의 네트워크 주소 및/또는 관련 기술 분야의 지식을 가진 자에 의해 쉽게 제공되는 다른 지원 데이터가 있거나 없이, 아날로그 또는 디지털 형식으로 구현될 수 있다.
특정 실시예의 양태는 소프트웨어 모듈 또는 구성 요소로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 소프트웨어 모듈 또는 구성 요소는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 내에 또는 상에 위치되는 임의의 유형의 컴퓨터 명령 또는 컴퓨터 실행 가능한 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 모듈은, 하나 이상의 작업을 수행하는 루틴, 프로그램, 객체, 구성 요소, 데이터 구조 등으로 조직화될 수 있거나 특정 추상 데이터 유형을 구현할 수 있는 컴퓨터 명령의 하나 이상의 물리적 또는 논리적 블럭을 포함할 수 있다. 특정 소프트웨어 모듈은, 모듈의 설명된 기능을 함께 실행하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체의 다른 위치에 저장되는 이질적인 명령을 포함할 수 있다. 실제로, 모듈은 단일 명령 또는 많은 명령을 포함할 수 있으며, 여러 상이한 코드 세그먼트에 걸쳐, 상이한 프로그램 사이에, 그리고 여러 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 가로질러 분산될 수 있다.
일부 실시예는, 통신 네트워크를 통해 연결되는 원격 처리 장치에 의해 작업이 수행되는 분산형 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산형 컴퓨팅 환경에서, 소프트웨어 모듈은 로컬 및/또는 원격 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 위치될 수 있다. 추가로, 데이터베이스 레코드에서 함께 연결되거나 렌더링되는 데이터가 동일한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 또는 여러 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 걸쳐 있을 수 있으며 네트워크를 통해 데이터베이스의 레코드 필드에서 함께 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)은 사용자가 하나 이상의 데이터베이스와 상호 작용할 수 있게 하고, 또한 데이터베이스에 포함된 데이터에 대한 접근을 제공한다.
도 1은 표면 폭파 장입을 위한 폭발물 전달 시스템(100)을 도시한다. 간결함을 위해, 본 개시는 표면 폭파 장입에 초점을 두고 있지만, 본 개시에서 논의되는 폭발물 전달 시스템(100)은 전개 폭파 장입, 지하 폭파 등과 같은 다수의 상이한 유형의 폭파 장입에 사용될 수 있다.
도 1은 폭발물 전달 시스템(100)이 구비된 이동형 처리 유닛(200)의 한 실시예의 측면도이다. 폭발물 전달 시스템(100)은 전달 호스와 같은 전달 장치(80)를 포함할 수 있다. 도 1은 이동형 처리 장치(200)와 함께 전달 장치(80)를 도시하지만, 일부 실시예에서 전달 장치(80)는 차량과 연관되지 않는다. 이동형 처리 유닛(200)은 지하 폭파를 위해 지하로 들어가도록 구성될 수 있다. 이동형 처리 유닛(200)은 작업자에 의해 제어 또는 작동될 수 있다. 작업자는 이동형 처리 장치(200)의 캐빈(202)에서 또는 채광 제어 센터와 같은 원격 위치에서 이동형 처리 장치(200)를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 이동형 처리 유닛(200)은 자율 차량이다.
이동형 처리 유닛(200)은 이동형 처리 유닛(200)에 장착된 제1 저장부(10), 제2 저장부(20), 제3 저장부(30) 및 균질화기(40)를 포함할 수 있다. 다른 종류의 폭파 장입이 위에서 열거된 구성 요소의 전부가 아닌 일부를 사용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 제1 저장부(10), 제2 저장부(20), 균질화기(40) 및 이들의 조합은 선택적인 구성 요소일 수 있다. 이동형 처리 유닛(200)은 지면(50) 안으로 천공된 발파공(300) 근처에 위치 또는 배치된다. 단순화를 위해, 단일의 발파공(300)이 도시되어 있지만, 복수의 발파공이 지면(50) 안으로 천공될 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 저장부(10)는 제1 가스 발생제(예컨대, pH 조절제)를 저장하도록 구성되고, 제2 저장부(20)는 제2 가스 발생제(예컨대, 화학적 가스 발생제)를 저장하도록 구성되며, 제3 저장부(30)는 에멀젼 매트릭스를 저장하도록 구성된다. 균질화기(40)는 에멀젼 매트릭스, 제1 가스 발생제 및 선택적으로 제2 가스 발생제를 실질적으로 균질화된 에멀젼 매트릭스로 혼합하도록 구성된다. 예를 들어, 도 1에서, 제2 가스 발생제는 균질화기(40) 뒤에서 도입되지만, 제2 가스 발생제는 균질화기(40) 앞에서 도입될 수도 있다.
일부 실시예에서, 제1 가스 발생제는 pH 조절제를 포함한다. pH 조절제는 산을 포함할 수 있다. 산의 예는, 시트르산, 아세트산 및 타르타르산과 같은 유기산을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지되어 있고 제2 가스 발생제 및 가스 발생 촉진제(존재하는 경우)와 양립 가능한 임의의 pH 조절제가 사용될 수 있다. pH 조절제는 수용액에 용해될 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 가스 발생제는, 에멀젼 매트릭스에서 그리고 가스 발생 촉진제(존재하는 경우)와 반응하도록 구성된 화학적 가스 발생제를 포함한다. 화학적 가스 발생제의 예는, 과산화수소와 같은 과산화물, 아질산나트륨과 같은 무기 아질산염, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민과 같은 니트로사민, 수소화붕소나트륨과 같은 알칼리 금속 수소화붕소 및 탄산나트륨을 포함하는 탄산염과 같은 염기를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지되어 있고 에멀젼 매트릭스 및 가스 발생 촉진제(존재하면)와 양립 가능한 임의의 화학적 가스 발생제가 사용될 수 있다. 화학적 가스 발생제는 수용액에 용해될 수 있고 제2 저장부(20)에 저장될 수 있다
일부 실시예에서, 제2 저장부(20)는 제2 가스 발생제와 혼합되는 가스 발생 촉진제를 저장하도록 추가로 구성된다. 대안적으로, 가스 발생 촉진제는 별도의 저장부에 저장되거나 시스템에 존재하지 않을 수 있다. 가스 발생 촉진제의 예는, 티오우레아, 우레아, 티오시아네이트, 요오드화물, 시아네이트, 아세테이트, 설폰산 및 이의 염, 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지되어 있고 제1 가스 발생제 및 제2 가스 발생제와 양립 가능한 임의의 가스 발생 촉진제가 사용될 수 있다. pH 조절제, 화학적 가스 발생제 및 가스 발생 촉진제는 각각 수용액에 용해될 수 있다.
일부 실시예에서, 에멀젼 매트릭스는 연속 연료 상(phase) 및 불연속 산화제 상을 포함한다. 비한정적인 예로서, Dyna Nobel의 Titan® 1000 G와 같은, 당업계에 공지된 임의의 에멀젼 매트릭스가 사용될 수 있다.
연료 상의 예는 연료유, 디젤유, 증류액, 용광로유, 등유, 가솔린 및 나프타와 같은 액체 연료; 미세 결정질 왁스, 파라핀 왁스, 슬랙(slack) 왁스와 같은 왁스; 파라핀 오일, 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 오일과 같은 오일; 아스팔트 재료; 올레핀의 저분자량 폴리머와 같은 폴리머 오일; 어유와 같은 동물성 오일, 기타 광유, 탄화수소 또는 지방성 오일; 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지되어 있고 산화제 상 및 에멀젼화제(존재하는 경우)와 양립 가능한 임의의 연료 상이 사용될 수 있다.
에멀젼 매트릭스는 민감화 생성물의 산소 함량의 적어도 약 95%, 적어도 약 96% 또는 적어도 약 97%를 제공할 수 있다.
산화제 상의 예는 산소 방출 염을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 산소 방출 염의 예는, 알칼리 및 알칼리 토금속 질산염, 알칼리 및 알칼리 토금속 염소산염, 알칼리 및 알칼리 토금속 과염소산염, 질산암모늄, 염소산암모늄, 과염소산암모늄 및 이들의 혼합물, 예를 들어, 질산암모늄과 질산나트륨 또는 질산칼슘의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지되어 있고 연료 상 및 에멀젼화제(존재하는 경우)와 양립 가능한 임의의 산화제 상이 사용될 수 있다. 산화제 상은 수용액에 용해될 수 있으며, 그 결과, 당업계에서 "유중수(water-in-oil)" 에멀젼으로 알려져 있는 에멀젼 매트릭스가 생성될 수 있다. 산화제 상은 수용액에 용해되지 않을 수 있으며, 그 결과, 당업계에서 "유중 용융물(melt-in-oil)" 에멀젼으로 알려져 있는 에멀젼 매트릭스가 생성될 수 있다.
일부 실시예에서, 에멀젼 매트릭스는 에멀젼화제를 추가로 포함한다. 에멀젼화제의 예는, 알칸올아민의 폴리이소부틸렌 숙신산 무수물(PiBSA) 유도체를 포함하는, 폴리[알크(엔)일]숙신산 무수물과 알킬아민의 반응 생성물에 기반한 에멀젼화제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 에멀젼화제의 추가 예는, 알코올 알콕실레이트, 페놀 알콕실레이트, 폴리(옥시알킬렌)글리콜, 폴리(옥시알킬렌) 지방산 에스테르, 아민 알콕실레이트, 소르비톨 및 글리세롤의 지방산 에스테르, 지방산 염, 소르비탄 에스테르, 폴리(옥시알킬렌)소르비탄 에스테르, 지방 아민 알콕실레이트, 폴리(옥시알킬렌)글리콜 에스테르, 지방산 아민, 지방산 아미드 알콕실레이트, 지방 아민, 4급 아민, 알킬옥사졸린, 알케닐옥사졸린, 이미다졸린, 알킬술포네이트, 알킬술포숙시네이트, 알킬아릴술포네이트, 알킬포스페이트, 알케닐포스페이트, 인산염 에스테르, 레시틴, 폴리(옥시알킬렌)글리콜과 폴리(12-히드록시스테아르)산의 공중합체, 2-알킬 및 2-알케닐-4,4'-비스(히드록시메틸)옥사졸린, 소르비탄, 모노-올레이트, 소르비탄 세스퀴올레이트, 2-올레일-4,4'비스(히드록시메틸)옥사졸린, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 당업계에 공지되어 있고 연료 상 및 산화제 상과 양립 가능한 임의의 에멀젼화제가 사용될 수 있다.
폭발물 전달 시스템(100)은, 제1 가스 발생제를 펌핑하도록 구성된 제1 펌프(12)를 더 포함할 수 있다. 제1 펌프(12)의 입구는 제1 저장부(10)에 유체적으로 연결된다. 제1 펌프(12)의 출구는, 제1 가스 발생제의 스트림을 측정하도록 구성된 유량계에 유체적으로 연결된다. 제1 유량계는 균질화기(40)에 유체적으로 연결된다. 제1 가스 발생제의 스트림은 균질화기(40)의 상류에서 에멀젼 매트릭스의 스트림에 도입될 수 있다.
폭발물 전달 시스템(100)은 제2 가스 발생제를 펌핑하도록 구성된 제2 펌프(22)를 더 포함할 수 있다. 제2 펌프(22)의 입구는 제2 저장부(20)에 작동 가능하게 연결된다. 제2 펌프(22)의 출구는, 제2 가스 발생제의 스트림에서 유동을 측정하도록 구성된 제2 유량계에 유체적으로 연결된다. 제2 유량계는 밸브에 유체적으로 연결된다. 이 밸브는 제2 가스 발생제의 스트림을 제어하도록 구성된다. 밸브는 전달 장치(80)의 출구에 대해 근위에 있는 혼합기에 유체적으로 연결된다.
전달 장치(80)는, 전달 장치(80)의 근위 단부로부터 원위 단부(84)까지 전달 장치(80)의 길이에 걸쳐 연장되어 있는 중심 보어 및 원위 단부(84)에 배치된 출구를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 전달 장치(80)는 전달 호스이다. 전달 장치(80)는 전달 장치(80)의 원위 단부(84)에서 출구 밖으로 에멀젼 폭발물을 전달하도록 구성된다.
폭발물 전달 시스템(100)은 에멀젼 매트릭스를 펌핑하도록 구성된 제3 펌프(32)를 더 포함할 수 있다. 제3 펌프(32)의 입구는 제3 저장부(30)에 유체적으로 연결된다. 제3 펌프(32)의 출구는, 에멀젼 매트릭스의 스트림을 측정하도록 구성된 제3 유량계에 유체적으로 연결된다. 제3 유량계는 균질화기(40)에 유체적으로 연결된다. 균질화기(40)를 포함하지 않는 실시예에서, 제3 유량계(존재한다면)는, 전달 장치(80)에 유체적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예에서, 폭발물 전달 시스템(100)은 에멀젼 매트릭스의 질량 유량의 약 5% 미만, 약 4% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만의 질량 유량으로 제2 가스 발생제를 전달하도록 구성된다.
균질화기(40)는 균질화된 생성물을 형성할 때 에멀젼 매트릭스를 균질화하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "균질화한다" 또는 "균질화하는"은, 에멀젼 매트릭스와 같은 에멀젼 매트릭스의 연료 상에 있는 산화제 상 액적의 크기를 감소시키는 것을 말한다. 균질화 에멀젼 매트릭스는, 균질화되지 않은 에멀젼 매트릭스에 비해, 균질화된 에멀젼 매트릭스의 점도를 증가시킨다. 균질화기(40)는 또한 에멀젼 매트릭스의 스트림과 제1 가스 발생제의 스트림을 균질화된 에멀젼 매트릭스로 혼합하도록 구성될 수 있다. 균질화된 에멀젼 매트릭스의 스트림은 균질화기(40)에 나간다. 에멀젼 매트릭스의 스트림 및 제1 가스 발생제의 스트림의 압력은, 균질화된 에멀젼 매트릭스의 유동 스트림에 대한 압력을 공급할 수 있다. 폭발물 전달 시스템(100)은 제4 펌프(42)를 포함할 수 있고, 이 펌프는 균질화된 에멀젼 매트릭스를 균질화기(40) 밖으로 도관(44)을 통해 전달 장치(80)에 펌핑하도록 구성된다.
균질화기(40)는, 에멀젼 매트릭스 및 제1 가스 발생제에 전단 응력을 도입함으로써 산화제 상 액적의 크기를 감소시킬 수 있다. 균질화기(40)는, 에멀젼 매트릭스 및 제1 가스 발생제에 전단 응력을 도입하도록 구성된 밸브를 포함할 수 있다. 균질화기(40)는, 제1 가스 발생제와 에멀젼 매트릭스의 스트림의 혼합 스트림을 위한, 비한정적인 예로서 정적 혼합기 및/또는 오거(auger)와 같은 동적 혼합기와 같은 혼합 요소를 더 포함할 수 있다.
에멀젼 매트릭스의 균질화는 민감화 에멀젼에 유리할 수 있다. 예를 들어, 비균질 민감화 에멀젼 폭발물과 비교하여, 감소된 산화제 상 액적 크기 및 민감화 에멀젼 폭발물의 증가된 점도는, 제2 가스 발생제의 도입에 의해 생성되는 기포의 기포 유착을 완화할 수 있다. 마찬가지로, 균질 민감화 에멀젼 폭발물에서 기포 밀도에 대한 정적 헤드 압력의 영향은, 비균질 민감화 에멀젼 폭발물에 비해 감소된다. 따라서, 기포 이동은, 비균질 민감화 에멀젼 폭발물에 비해 균질 민감화 에멀젼 폭발물에서 더 적다.
일부 실시예에서, 균질화기(40)는 에멀젼 매트릭스를 실질적으로 균질화하지 않는다. 이러한 실시예에서, 균질화기(40)는, 주로 에멀젼 매트릭스의 스트림과 제1 가스 발생제의 스트림을 혼합하도록 구성된 요소를 포함하지만, 주로 에멀젼 매트릭스 내의 산화제 상 액적의 크기를 감소시키도록 구성된 요소는 포함하지 않는다. 이러한 실시예에서, 민감화 에멀젼 폭발물은 비균질 민감화 에멀젼 폭발물일 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "주로 구성된"은, 어떤 요소가 수행하도록 구성된 주 기능을 말한다. 예를 들어, 균질화기(40)의 임의의 혼합 요소(들)는 산화제 상 액적 크기에 어느 정도의 영향을 줄 수 있지만, 혼합 요소의 주기능은 제1 가스 발생제의 스트림과 에멀젼 매트릭스의 스트림을 혼합하는 것일 수 있다.
제2 저장부(20)로부터의 제2 가스 발생제는 에멀젼 매트릭스를 민감화하기 하기 위해 다수의 상이한 방식으로 에멀젼 매트릭스(예를 들어, 균질 또는 비균질 에멀젼 매트릭스) 내로 도입될 수 있다. 예를 들어, 제2 가스 발생제는 워터 링 실시예, 중심선 실시예 또는 호스 실시예의 일 단부를 통해 사전 전달 장치(80)에 도입될 수 있다.
워터 링 및 중심선 실시예에서, 제2 저장부(20)는 제2 가스 발생제 및 도관(24)을 통해 전달 장치(80)에 제2 가스 발생제를 주입하도록 구성된 주입기를 저장하도록 구성된다. 워터 링 실시예에서, 전달 장치(80)의 내부를 통한 에멀젼 매트릭스(예를 들어, 균질 또는 비균질 에멀젼 매트릭스)의 전달을 원활하게 하기 위해 제2 가스 발생제가 윤활제와 함께 전달 장치(80) 안으로 주입된다. 주입기는, 에멀젼 매트릭스의 스트림을 둘러싸고 전달 장치(80) 내부의 에멀젼 매트릭스의 유동을 원활하게 하는 윤활제 및 제2 가스 발생제의 고리를 주입하도록 구성될 수 있다. 제2 가스 발생제를 함유하는 윤활제는 또한 물을 함유할 수 있다. 에멀젼 매트릭스의 스트림이 전달 장치(80)를 통해 전달됨에 따라, 제2 가스 발생제는 확산을 통해 어느 정도 에멀젼 매트릭스를 민감화하기 시작할 수 있다. 노즐(88)에 있는 혼합기는 윤활제 및 제2 가스 발생제를 에멀젼 매트릭스와 혼합하여, 민감화 에멀젼 폭발물을 형성하게 된다.
중심선 실시예에서, 주입기는 에멀젼 매트릭스의 스트림 내에 있는 제2 가스 처리제의 중심선 스트림을 주입하도록 구성될 수 있다. 에멀젼 매트릭스의 스트림이 전달 장치(80)를 통해 전달됨에 따라, 제2 가스 발생제는 확산을 통해 어느 정도 에멀젼 매트릭스를 민감화하기 시작할 수 있다. 노즐(88)의 혼합기는 윤활제 및 제2 가스 발생제를 에멀젼 매트릭스와 혼합하여, 민감화 에멀젼 폭발물을 형성하게 된다.
호스 실시예의 단부에서, 제2 가스 발생제는 전달 장치(80)에서 에멀젼 매트릭스와는 별도로 전달되고, 제2 가스 발생제는, 에멀젼 폭발물이 전달 장치(80)로부터 발파공(300) 안으로 방출되기 전에, 에멀젼 매트릭스 안으로 주입된다. 노즐(88)에 있는 혼합기는 윤활제 및 제2 가스 발생제를 에멀젼 매트릭스와 혼합하여, 민감화 에멀젼 폭발물을 형성한다. 일부 실시예에서, 제2 가스 발생제는 전달 장치(80)에서 이 전달 장치(80)의 측벽 내의 별도의 튜브에서 전달된다. 대안적인 실시예에서, 제2 가스 발생제의 스트림을 전달하기 위한 별도의 튜브가 전달 장치(80)의 외부에 위치될 수 있다. 예를 들어, 그 별도의 튜브는 전달 장치(80)의 외측 표면에 부착될 수 있다.
일부 실시예에서, 이동형 처리 유닛(200)은 다양한 상황에 따라 발파공(300)에 전달할 다른 종류의 폭발물 또는 한 종류 이상의 폭발물을 포함할 수 있다. 제한 없이, 사용될 수 있는 예시적인 폭발성 물질은, 에멀젼(위에서 논의된 바와 같음), 질산암모늄 연료유("ANFO"), 에멀젼과 ANFO의 혼합물(예컨대, 중질 ANFO 또는 다른 ANFO 혼합물), 워터 젤 및 슬러리를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 추가 종류의 폭발물은 흑색 화약, 다이너마이트, 암모니아 젤라틴, 반젤라틴, 바이너리(binary) 폭발물 등을 포함한다. 예를 들어, 위에서 논의된 바와 같이, 이동형 처리 유닛(200)은 전달 장치(80)를 통해 전달되는 민감화 에멀젼 폭발물을 포함할 수 있다. 이동형 처리 유닛(200)은 또한 전달 장치(80) 또는 오거 슈트(auger chute)(나타나 있지 않음)를 통해 전달될 수 있는 ANFO 폭발물을 (에멀젼 폭발물에 추가로 또는 그 대신에) 포함할 수 있다. ANFO 폭발물은 질산암모늄 프릴(prill)과 연료유의 조합물이다. 이동형 처리 유닛(200)은 질산암모늄 프릴과 같은 고체 산화제를 저장하도록 구성된 제5 저장부(나타나 있지 않음)를 포함할 수 있다. 폭발물 전달 시스템(100)은, 에멀젼 매트릭스의 일부인 액체 연료와는 별개인 추가 액체 연료를 저장하도록 구성된 제6 저장부(나타나 있지 않음)를 더 포함할 수 있다. 따라서 본 명세서의 개시 내용은 에멀젼 폭발물에 한정되지 않음을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 발파공(300) 안으로 전달되는 폭발물의 종류는, 폭발물의 전달시에 물이 그 발파공에 있는지의 여부에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 발파공(300)에서 물이 검출되면, 발파공(300)에 민감화 에멀젼 폭발물이 로딩될 수 있다. 발파공에서 물이 검출되지 않으면, 발파공(300) 안으로 ANFO 폭발물이 전달될 수 있다. 원하는 경우 에멀젼과 ANFO의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 유사하게, 워터 젤 폭발물 또는 다른 종류의 폭발물도 원하는 경우에 사용될 수 있다.
특정 실시예에서, 폭발물 전달 시스템(100)은 고체 산화제 및 추가 액체 연료를 갖는 민감화 생성물의 혼합물을 전달하도록 구성될 수 있다. 그러한 실시예에서, 전달 장치(80)는 발파공 안으로 삽입되지 않을 수 있지만, 대신에 민감화 생성물이 고체 산화제 및 추가 액체와 혼합될 수 있다. 결과적인 본합물은 예컨대 발파공의 입구부 위에 위치되는 오거 슈트(나타나 있지 않음)의 배출부로부터 발파공(300) 안으로 부어질 수 있다.
예를 들어, 폭발물 전달 시스템(100)은 고체 산화제를 저장하도록 구성된 제5 저장부(나타나 있지 않음)를 포함할 수 있다. 폭발물 전달 시스템(100)은, 에멀젼 매트릭스의 일부인 액체 연료와는 별개인 추가 액체 연료를 저장하도록 구성된 제6 저장부(나타나 있지 않음)를 더 포함할 수 있다. 호퍼(hopper)(나타나 있지 않음)가 오거(나타나 있지 않음)와 같은 혼합 요소(나타나 있지 않음)에 제5 저장부를 작동 가능하게 연결할 수 있다. 그 혼합 요소는 제6 저장부에 유체적으로 연결될 수 있다. 혼합 요소는 또한 민감화 생성물을 형성하도록 구성된 전달 장치(80)의 출구에 유체적으로 연결될 수 있다. 혼합 요소는 민감화 생성물을 제5 저장부의 고체 산화제 및 제6 저장부의 액체 연료와 혼합하도록 구성될 수 있다. 슈트가 혼합 요소의 배출부에 연결될 수 있고, 혼합된 민감화 생성물을 발파공(300)에 전달하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 비민감화 에멀젼 매트릭스가 오거에서 질산암모늄 및 No.2 연료유와 혼합되어 "중질 ANFO" 혼합물을 형성할 수 있다. 다른 ANFO 혼합물도 사용될 수 있다.
폭발물 전달 시스템(100)은 고체 민감화제 및/또는 에너지 증가제를 저장하기 위한 추가 저장부를 포함할 수 있다. 이들 추가적인 성분은 제5 저장부의 고체 산화제와 혼합될 수 있거나 균질화 생성물 또는 민감화 생성물과 직접 혼합될 수 있다. 일부 실시예에서, 고체 산화제, 고체 민감화제 및/또는 에너지 증가제는 제6 저장부로부터의 액체 연료의 추가 없이 민감화 생성물과 혼합될 수 있다.
고체 민감화제의 예는 유리 또는 탄화수소 마이크로벌룬, 셀룰로오스 벌킹제, 팽창 광물 벌킹제 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 에너지 증가제의 예는 알루미늄 분말과 같은 금속 분말을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 고체 산화제의 예는, 당업계에서 "프릴"로도 알려져 있는 다공성 구체로 형성되는 산소 방출 염을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 산소 방출 염의 예는 에멀젼 매트릭스의 산화제 상과 관련하여 위에서 개시된 것들이다. 산소 방출 염의 프릴은 고체 산화제로서 사용될 수 있다. 당업계에 공지되어 있고 액체 연료와 양립 가능한 고체 산화제가 사용될 수 있다. 액체 연료의 예는 에멀젼 매트릭스의 연료 상과 관련하여 위에서 개시된 것들이다. 당업계에 공지되어 있고 고체 산화제와 양립 가능한 임의의 액체 연료가 사용될 수 있다.
폭발물 전달 시스템(100)은 폭발물 전달과 양립 가능한 추가적인 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
위에서 논의된 바와 같이, 발파공(300) 안으로 전달되거나 로딩되는 폭발물의 종류는, 발파공(300) 안에 물이 존재하는지의 여부 및 발파공(300)에 물이 얼마나 존재하는지에 근거하여 결정될 수 있다. 본 발명의 폭발물 전달 시스템(100)은 실질적으로 동일한 단계에서 발파공을 딥핑하고 로딩하도록 구성된다.
도 2a 내지 도 4는 발파공(300)을 딥핑하고 로딩하도록 구성된 전달 장치(80)의 예시적인 실시예를 도시한다. 위에서 논의한 바와 같이, 전달 장치(80)는 전달 호스일 수 있다. 도 2a는 복수의 레벨 센서(90)를 포함하는 전달 장치(80)의 원위 부분의 측면도를 도시한다. 도 2b는 전달 장치(80')의 다른 실시예의 원위 부분의 측면도를 도시한다. 도 3a는 복수의 레벨 센서(90) 중 하나의 정면도이다. 도 3b는 복수의 센서(90) 중 하나의 측면도이다. 도 4는 전달 장치(80)의 단면도이다.
전달 장치(80)는 미리 결정된 길이를 가질 수 있다. 편의를 위해, 도 2는 전달 장치(80)의 전체 길이를 도시하지 않고, 그 전달 장치(80)의 원위 부분만을 도시한다. 전달 장치(80)는 전달 장치(80)의 근위 단부로부터 원위 단부(84)까지 그 전달 장치(80)의 길이에 걸쳐 연장되어 있는 중심 보어를 포함한다. 전달 장치(80)의 측벽(86)이 전달 장치(80)의 중심 보어를 규정한다. 도시된 실시예에서, 전달 장치(80)는 전달 장치(80)의 원위 단부(84)에 있는 노즐(88)을 포함하고, 이 노즐은 폭발물을 전달 장치(80) 밖으로 발파공(300) 안으로 전달하기 위한 출구(89)를 포함한다.
딥핑 단계를 수행하기 위해, 전달 장치(80)는 복수의 레벨 센서(90)를 포함한다. 편의상, 7개의 레벨 센서(90)가 전달 장치(80)에 도시되어 있지만, 전달 장치(80)는 7개보다 많거나 적은 레벨 센서(90)를 가질 수 있다. 복수의 레벨 센서(90)는 복수의 레벨 센서(90)의 각 센서가 공기, 물 또는 폭발성 생성물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성된다. 복수의 레벨 센서(90)는 발파공(300) 내의 액체의 존재 또는 레벨(예를 들어, 깊이)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 레벨 센서(90)는 발파공(300)에서 물의 존재 또는 레벨, 폭발물의 존재 또는 레벨 등을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 전달 장치(80)와 함께 사용될 수 있는 레벨 센서(90)의 예는 플로트 스위치 또는 센서, 로터리 패들 레벨 스위치 또는 센서, 정수압 레벨 센서, 로드(load) 셀 레벨 센서, 광학 레벨 센서, 진동 레벨 센서, 초음파 레벨 센서, 전자기(레이더) 레벨 센서, 레이저 레벨 센서, 자기 변형 레벨 센서, 용량성 레벨 센서, 전도성 또는 저항성 레벨 센서 등을 포함한다.
복수의 레벨 센서(90)는 전달 장치(80)의 외측 표면(83)에 배치될 수 있다. 복수의 레벨 센서(90)는 폭발물 전달 시스템(100) 및 이동형 처리 유닛(200)에 유선으로 연결될 수 있다. 와이어가 전달 장치(80)의 측벽(86) 또는 전달 장치(80)의 외측 표면을 통과해 복수의 레벨 센서(90)에 연결될 수 있다. 도 3a, 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 레벨 센서(90)는, 각 캐패시턴스 센서의 미리 결정된 주변 영역의 캐패시턴스를 검출하도록 구성된 캐패시턴스 센서일 수 있다. 캐패시턴스 센서는, 물과 폭발물의 유전 상수가 공기의 유전 상수와 다르다는 사실에 의존한다. 도 3a는 레벨 센서(90)(예를 들어, 캐패시턴스 센서) 중 하나의 정면도를 도시하지만, 각 캐패시턴스 센서는 서로 평행한 한 쌍의 금속 플레이트(92)를 포함할 수 있다. 금속 플레이트(92)는, 정면에서 볼 때, 직사각형이고, 그 직사각형의 가장 긴 길이는 전달 장치(80)의 길이 방향으로 배치된다. 그러나, 금속 플레이트(92)는 많은 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 금속 플레이트(92)는 정사각형, 원형, 삼각형, 다각형, 아치 형상 등과 같은 임의의 적절한 형상일 수 있다. 도 3b는, 각 금속 플레이트(92)가 바깥쪽으로 돌출하고 정점(99)을 갖는 아치 형상을 갖는 레벨 센서(90) 중 하나의 측면도를 도시한다.
금속 플레이트(92) 사이의 공기가 물이나 폭발물로 대체될 때 일어나는 바와 같이, 캐패시턴스가 변할 때, 한 쌍의 금속 플레이트(92)는 이 금속 플레이트(92)를 가로지르는 전기장을 측정한다. 발파공(30) 내의 물이나 폭발물의 높이의 레벨은, 인접한 캐패시턴스 센서가 다른 재료를 감지할 때 결정될 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 전도성 또는 저항성 레벨 센서일 수 있다. 전도성 센서는 전기 전도성이 있는 액체 또는 유체의 레벨을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 센서는 한 쌍의 프로브를 포함할 수 있고, 한 프로브는 다른 프로브 보다 길다. 발파공(300) 내의 액체의 레벨이 두 프로브를 모두 덮을 만큼 충분히 높을 때, 프로브와 액체 사이에 완전한 전기 전도성 경로가 존재하게 되며, 이 경로는, 발파공(300) 내의 레벨이 레벨 센서(90) 중의 하나에 도달했음을 나타내도록 반도체 스위치를 활성화시킨다. 액체의 레벨이 더 짧은 프로브 아래로 떨어지면, 그 더 짧은 프로브는 더 이상 액체에 잠기지 않고 회로가 열리고(전도가 중단됨), 그래서 전류 흐름이 0으로 떨어지고 또한 반도체 스위치가 차단된다.
일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 캐패시턴스와 컨덕턴스를 모두 사용하는 콤보 센서일 수 있다. 일부 실시예에서, 전달 장치(80)의 길이를 따라 복수의 상이한 종류의 레벨 센서(90)가 사용될 수 있다.
복수의 레벨 센서(90)는, 전달 장치(80)의 원위 단부(84)로부터 미리 결정된 거리에 배치되는 제1 레벨 센서(91)를 포함할 수 있다. 이 제1 레벨 센서(91)는 노즐(88)의 외측 표면에 배치될 수 있다. 노즐(88)을 포함하지 않는 실시예에서, 제1 레벨 센서(91)는 전달 장치(80)의 원위 단부(84)로부터 미리 결정된 거리에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 전달 장치(80)의 길이 방향(예를 들어, 축방향)을 따라 서로 등간격으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 센서 간격은 약 4인치 내지 약 12인치 또는 약 4인치 내지 약 8인치의 간격으로 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 전달 장치(80)의 길이 방향을 따라 가변적으로 서로 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 약 1 내지 약 2미터의 길이에 걸쳐 서로 이격될 수 있다. 인접하는 레벨 센서(90) 사이의 거리는 상이한 폭파 상황에 근거하여 맞춤화될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 전달 장치(80)에 제거가능하게 부착될 수 있으며, 그래서 복수의 레벨 센서(90)의 위치는 특정 폭파 상황에 근거하여 조정될 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 레벨 센서(90)의 복수 서브세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 레벨 센서(90)는, 레벨 센서(90)가 미리 결정된 제1 거리로 서로 등간격으로 이격되는 있는 레벨 센서(90)의 제1 서브세트(93)를 포함할 수 있다. 복수의 레벨 센서(90)는, 레벨 센서(90)가 미리 결정된 제2 거리로 서로 등간격으로 이격되는 레벨 센서(90)의 제2 서브세트(94)를 포함할 수 있다. 미리 결정된 제1 거리와 미리 결정된 제2 거리는 서로 다를 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리보다 작다. 따라서, 제1 서브세트(93)의 레벨 센서(90)는 제2 서브세트(94)의 레벨 센서(90)보다 서로 더 가깝다. 도시되어 있지는 않지만, 전달 장치(80)는 레벨 센서(90)의 2개 보다 많은 서브세트를 포함할 수 있다. 전달 장치(80)는 또한 원위 단부(84)보다 근위 단부에 더 가깝게 배치되는 레벨 센서(90)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 전달 장치(80)는 베이팅(baiting) 센서(98)를 포함할 수 있다. 이 베이팅 센서(98)는 전달 장치(80)의 원위 단부(84) 근처에 배치될 수 있다. 베이팅 센서(98)는 발파공(300) 내의 기폭 장치 및/또는 부스터의 존재를 검출하도록 구성된다. 베이팅 센서(98)는 RFID 판독기일 수 있고 기폭 장치 및/또는 부스터는 RFID 태그를 포함할 수 있다. RFID 판독기는, 전달 장치(80)가 발파공(300) 안으로 하강됨에 따라 발파공(300) 내의 기폭 장치 및/또는 부스터의 존재를 검출할 수 있다. 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300) 내의 많은 상이한 위치에 배치될 수 있는데, 예를 들어, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 토우(toe) 또는 바닥부에 배치될 수 있고, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 정상부와 바닥부 사이에 배치될 수 있거나, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 정상부에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 발파공(300)에 복수의 기폭 장치 및/또는 부스터가 배치될 수 있고 베이팅 센서(98)는 발파공(300) 내의 모든 기폭 장치 및/또는 부스터를 검출할 수 있다. 베이팅 센서(98)는 기폭 장치 및/또는 부스터를 검출하기 위해 다양한 상이한 기술을 사용할 수 있다. 예를 들어, 베이팅 센서(98)는 광학 센서, 자기 센서, 전자기 센서 등일 수 있다.
전달 장치(80)는 추가 또는 파라미터 센서(87)를 더 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 센서(87)는 노즐(88)의 외측 표면에 배치되지만, 센서(87)는 전달 장치(80)의 길이를 따라 배치될 수 있다. 센서(87)는 다수의 상이한 파라미터를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서(87)는 pH, 밀도, 폭발물의 첨가제, 온도 등 중의 하나 이상을 측정할 수 있다. 각 센서(87)는 위에 열거된 상이한 파라미터 중의 하나를 측정할 수 있으며, 또는 센서(87)는 위에 열거된 다양한 파라미터를 측정할 수 있다. 센서(87)는 또한 폭발물 조성의 하나 이상의 파라미터 또는 발파공의 상태에 대한 하나 이상의 파라미터를 측정하도록 구성될 수 있다. 복수의 레벨 센서(90)와 유사하게, 센서(87)는 측벽(86) 또는 전달 장치(80)의 전달 장치(80)의 외측 표면에 있는 와이어를 통해 폭발물 전달 시스템(100) 및 이동형 처리 유닛(200)에 유선으로 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 센서(87)는 폭발물 전달 시스템(100) 및 이동형 처리 유닛(200)과 무선으로 통신할 수 있다.
센서(87)는 레벨 센서(90)와 별개인 것으로 도시되어 있지만, 일부 실시예에서 레벨 센서(90)는 위에 열거된 파라미터 중의 일부를 추가로 측정할 수 있다. 아래에 설명되는 바와 같이, 일부 실시예에서, 폭발물의 하나 이상의 특성이 하나 이상의 감지된 파라미터에 근거하여 조정될 수 있다.
도 2b는 다른 실시예에 따른 전달 장치(80')를 도시한다. 이 전달 장치(80')는 전달 호스를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 전달 장치(80')는 전달 장치(80')의 노즐(88')에 또는 전달 장치(80')의 원위 단부에 배치되는 복수의 레벨 센서(90')를 포함한다. 복수의 레벨 센서(90')는 전달 장치(80')의 원위 단부(84')로부터 미리 결정된 거리에 배치되는 제1 레벨 센서(91')를 포함한다. 복수의 레벨 센서(90')는 노즐(88')에 배치되는 제2 및 제3 레벨 센서(90')를 더 포함한다. 일부 실시예에서, 전달 장치(80')는, 다른 레벨 센서(90')의 위쪽 일정 거리에 또는 노즐(88')의 위쪽 일정 거리에 배치되는 추가 레벨 센서(90')를 더 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 추가 레벨 센서(90')는 노즐(88')에 배치되는 복수의 센서(90' 및 91' )에 대한 체크로서 작용할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 레벨 센서(90")는 폭발물 전달 장치(80)가 아닌 딥핑 케이블(80")에 배치될 수 있다. 어느 경우든, 전달 장치(80) 또는 딥핑 케이블(80")은 연장 부재로 불릴 수 있다. 딥핑 케이블(80")은 딥핑 케이블(80")의 원위 단부(84")에 배치되는 중량물(82")을 포함할 수 있다. 딥핑 케이블(80")은 발파공(300)에서 하강될 수 있고, 복수의 레벨 센서(90")를 사용하여 발파공(300)에 액체(예를 들어, 물 및/또는 폭발물)가 있는지 또한 얼마나 많이 있는지를 결정할 수 있고, 최원위 레벨 센서는 91"로 표시되어 있다. 복수의 레벨 센서(90")는 등간격으로 이격될 수 있다. 전달 장치(80)와 유사하게, 복수의 레벨 센서(90')는, 레벨 센서(90)가 미리 결정된 제1 거리로 등간격으로 이격되는 제1 서브세트(93")의 레벨 센서(90) 및 레벨 센서(90")가 등간격으로 이격되는 제2 서브세트(94")의 레벨 센서(90")를 포함할 수 있다. 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리보다 작다. 딥핑 케이블(80")은 또한 발파공(300)내의 기폭 장치의 존재를 검출하기 위한 베이팅 센서(98")를 포함할 수 있다.
도 5b는 딥핑 케이블(80''')의 다른 실시예를 도시한다. 딥핑 케이블(80''')은 이 딥핑 케이블(80''')의 원위 단부(84''')에 배치되는 중량물(82''')을 포함할 수 있다. 딥핑 케이블(80''')은, 발파공(300) 내의 액체(예를 들어, 물 및/또는 폭발물)의 존재를 결정하기 위해 딥핑 케이블(80''')의 원위 단부(84''') 근처에만 배치되는 복수의 레벨 센서(90''')를 가질 수 있다.
도 6은 통신 매체(95)(예를 들어, 네트워크 케이블)를 포함하는 전달 장치(80)를 도시한다. 이 통신 매체(95)는 복수의 레벨 센서(90)와 통신하도록 구성된다. 통신 매체(95)는 통신 매체(95)와 복수의 레벨 센서(90) 사이의 통신을 가능하게 하도록 직접 연결될 수 있으며, 또는 통신 매체(95)는 무선 네트워크를 통해 복수의 레벨 센서(90)와 통신할 수 있다. 통신 매체(95)는, 무선 네트워크를 통해 복수의 레벨 센서(90)로부터 데이터를 수신하기 위한 복수의 수신기(96)를 갖는 와이어일 수 있다. 복수의 수신기(96)는 통신 매체(95)의 길이를 따라 배치될 수 있다. 복수의 수신기(96)로부터 수신된 데이터는, 이동형 처리 유닛(200)의 캐빈(202)에 또는 채광 제어실과 같은 원격 위치에 배치되는 처리 회로(210)에 전달될 수 있다. 통신 매체(95)는 전달 장치(80)의 측벽(86) 내부에, 전달 장치(80)의 내측 표면 상에 또는 전달 장치(80)의 외측 표면(83) 상에 배치될 수 있다. 도 7은 송신기(97)를 포함하는 레벨 센서(90) 중 하나의 정면도를 도시한다. 각 레벨 센서(90)는 데이터를 통신 매체(95) 중의 하나에 전송하는 송신기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90)는 레벨 센서(90)의 미리 결정된 주변 영역의 캐패시턴스를 전달하는 캐패시턴스 센서이다.
도 8은 딥핑 케이블(80")의 외측 표면을 따라 배치된 복수의 레벨 센서(90")로부터 데이터를 수신하기 위한 복수의 수신기(96")를 갖는 통신 매체(95")를 포함하는 딥핑 케이블(80")을 도시하며, 최원위 센서는 91"로 표시되어 있다.
도 9, 11 및 13은 실질적으로 동일한 단계 또는 과정에서 딥핑 및 로딩을 수행하는 전달 장치(80)를 도시한다. 도 9는 발파공(300)에 물이 있는 발파공(300)을 도시한다. 전달 장치(80)는, 이 전달 장치의 원위 단부(84)가 그 발파공(300)의 토우(302)에 접근할 때까지 발파공(300) 안으로 하강된다. 도시의 편의를 위해, 전달 장치(80)의 원위 부분과 발파공(300)의 원위 부분만이 도시되어 있다. 발파공(300)의 깊이는 천공 과정으로부터 이전에 얻어졌을 수 있는데, 하지만, 발파공(300)의 깊이는, 전달 장치 릴(reel)(81)로부터 풀어진 전달 장치(80)의 길이에 근거하여 전달 장치(80)로 확인될 수 있다. 발파공(300)의 깊이는 나중에 딥핑 및 로딩 과정 중에 사용될 수 있다.
앞에서 논의된 바와 같이, 전달 장치(80)는 복수의 레벨 센서(90)를 포함한다. 설명의 편의를 위해, 도 9에는 단지 4개의 레벨 센서(90)만 도시되어 있다. 전달 장치(80)의 원위 단부(84)에 가장 가까이 배치되는 레벨 센서는 901로 표시되어 있고, 전달 장치를 따라 위로 다음 레벨 센서는 902로 표시되어 있으며, 전달 장치를 따라 위로 다음 센서는 903으로 표시되어 있고, 그리고 전달 장치를 따라 위로 다음 센서는 904로 표시되어 있다.
복수의 레벨 센서(90)는 발파공(300)에 물(400)이 있는지를 검출함으로써 발파공(300)을 딥핑하기 위해 사용된다. 도시된 예에서, 물(400)이 발파공(300)에 존재하고 레벨 센서(901 및 902)는 물을 검출하고 레벨 센서(903 및 904)는 공기를 검출한다. 도 10의 챠트는 각각의 레벨 센서(90)의 조사 결과를 도시한다. 그러나, 발파공(300)에 물이 없으면, 복수의 레벨 센서(90)는 물이 아닌 공기만을 검출할 것이다. 레벨 센서(90)는 캐패시턴스 센서일 수 있으며, 레벨 센서(90)가 배치되는 매체의 캐패시턴스를 검출할 수 있다. 그런 다음에 레벨 센서(90)는 캐패시턴스 데이터를 통신 매체(95) 및 처리 회로(210)에 전송한다. 레벨 센서(90)는 공기, 물 및 폭발물에 대한 상이한 캐패시턴스를 검출하고, 따라서, 각 레벨 센서(90)는 이 레벨 센서가 배치되는 매체를 검출할 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(90) 각각은 레벨 센서(90)의 미리 결정된 주변 영역에서 캐패시턴스 및 컨덕턴스를 검출하는 콤보 센서일 수 있다. 복수의 레벨 센서(90) 각각은 캐패시턴스 데이터 및 컨덕턴스 데이터를 통신 매체(95) 및 처리 회로(210)에 전송할 수 있다. 처리 회로(210)는 각 레벨 센서(90)에 대한 컨덕턴스 데이터와 캐패시턴스 데이터를 비교하여, 복수의 레벨 센서(90) 각각이 어떤 매체에 배치되어 있는지를 결정할 수 있다.
발파공(300) 내의 물(400)의 레벨(예를 들어, 깊이)은 또한 어떤 레벨 센서(90)가 물을 검출하는지에 근거하여 검출될 수 있다. 도시된 실시예에서, 물은 인접한 레벨 센서(902, 903) 사이에 배치된다. 따라서, 물(400)의 레벨은 전달 장치(80)의 원위 단부(84)로부터 레벨 센서(902)와 레벨 센서(903) 사이 까지의 거리일 것이다. 레벨 측정의 정확도는 인접한 레벨 센서(90) 사이의 거리에 의존할 것이다. 사용시, 복수의 레벨 센서(90)는, 레벨 센서(90)가 물에 잠겨짐에 따라 순서대로(예를 들어, 901, 902, 903, 904) 반응해야 하기 때문에, 오류 검사를 가능하게 한다. 순서가 예상치 못한 경우(예를 들어, 904가 물을 검출하지만 901은 검출하지 않음), 오류를 결정하기 위해 오류 처리 루틴이 호출될 수 있다.
일단, 이동형 처리 유닛(200)의 처리 회로(210)가 발파공(300)에 물(400)이 있는지를 결정하면, 처리 회로(210)는 어떤 폭발물을 사용할지 결정할 수 있다. 물(400)이 검출되지 않으면, ANFO 폭발물이 발파공(300) 안으로 로딩될 수 있다. 도 9에 나타나 있는 바와 같이, 물(400)이 검출되면, 발파공(300)에 민감화 에멀젼 폭발물이 로딩될 수 있다.
도 11은 발파공(300)에 로딩된 민감화 에멀젼 폭발물(500)을 도시한다. 민감화 에멀젼 폭발물(500)은 물(400)보다 밀도가 높으며, 그래서 민감화 에멀젼 폭발물(500)이 발파공(300) 안으로 로딩될 때 물(400)이 그 민감화 에멀젼 폭발물(500) 위에 머물게 된다. 레벨 센서(901, 902)는 민감화 에멀젼 폭발물(500)을 검출하고 레벨 센서(903, 904)는 물을 검출한다. 민감화 에멀젼 폭발물(500)은 미리 결정된 유량으로 발파공(300) 안으로 로딩될 수 있다. 그 유량은 처리 회로(210)에 의해 결정될 수 있고 또한 그 유량은 발파공(300)이 민감화 에멀젼 폭발물(500)로 로딩되는 상황에 근거하여 처리 회로(210)에 의해 변경될 수 있다. 도 12의 챠트는 각 레벨 센서(90)의 조사 결과를 도시한다.
민감화 에멀젼 폭발물(500)이 발파공(300)에 로딩됨에 따라, 전달 장치(80)는 그 발파공(300)으로부터 후퇴될 수 있다. 처리 회로(210)는, 전달 장치(80)를 전달 장치 릴(81) 상으로 감아 전달 장치(80)의 후퇴를 미리 결정된 속도로 제어할 수 있다. 도 13은, 전달 장치(80)가 발파공(300)으로부터 후퇴되는 동안에 전달 장치(80)가 더 많은 민감화 에멀젼 폭발물(500)을 발파공(300) 안으로 로딩하는 것을 도시한다. 레벨 센서(901, 902)는 민감화 에멀젼 폭발물(500)을 검출하고 레벨 센서(903, 904)는 물을 검출한다. 도 14의 챠트는 각 레벨 센서(90)의 조사 결과를 도시한다. 민감화 에멀젼 폭발물의 레벨이 레벨 센서(902, 903)와 같은 2개의 인접하는 레벨 센서(90) 사이에 일관되게 유지되도록, 처리 회로(210)는 전달 장치(80)의 후퇴를 미리 결정된 속도로 유지한다.
민감화 에멀젼 폭발물(500)의 양(예컨대, 부피)은 그 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 레벨(예컨대, 깊이)에 근거하여 결정될 수 있다. 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 레벨은, 민감화 에멀젼 폭발물(500)이 전달 장치(80)의 길이를 따라 현재 어디에(예컨대, 레벨 센서(902, 903) 사이) 배치되어 있는지, 현재 발파공(300)에 있는 전달 장치(80)의 길이, 및 발파공(300) 자체의 깊이에 의해 결정될 수 있다. 발파공(300)의 깊이는 천공 작업으로부터 결정될 수 있으며, 딥핑 및 로딩 과정의 시작시에 전달 장치(80)가 발파공(300)의 토우(302)로 하강할 때 확인될 수 있다. 통신 매체(95)를 통해 처리 회로(210)에 전달되는 측정치에 근거하여, 처리 회로(210)는 발파공(300) 내의 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 깊이를 결정할 수 있다.
또한, 발파공(300)의 직경은 현재 발파공(300)에 있는 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 부피를 계산하는 데에 필요하다. 발파공(300)의 직경은 천공 작업으로부터 결정될 수 있다. 발파공(300) 안에 있는 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 양은, 발파공(300) 안으로 들어가는 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 유량에 근거하여 발파공(300) 안으로 로딩된 밈감화 에멀젼 폭발물(500)의 양과 일치해야 한다. 민감화 에멀젼 폭발물(500)의 부피가 일치하지 않으면, 처리 회로(210)는 발파공(300)이 구조적 무결성을 갖지 않을 수 있다고 결정한다. 다시 말해, 그 발파공(300)에 균열이 있을 수 있고 또한 민감화 에멀젼 폭발물(500)이 그 발파공(300) 밖으로 누출될 수 있다. 이 경우, 처리 회로(210)는 작업자에게 경고를 발하거나 민감화 에멀젼 폭발물(500)을 발파공(300) 안으로 로딩하는 것을 중단할 수 있고, 그래서 구조적 무결성이 결정될 수 있다. 발파공(300)의 구조적 무결성을 결정하는 것은 딥핑 과정의 일부인데, 따라서, 전달 장치(80)는 발파공(300)을 실질적으로 동시에 딥핑하고 로딩하도록 구성된다.
도 15는 본 개시의 한 실시예에 따라 발파공(300)을 딥핑하고 로딩하는 방법(600)의 흐름도를 도시한다. 이 방법(600)의 일부 단계는 도 1의 이동형 처리 유닛(200)의 처리 회로(210)와 같은 처리 회로에 의해 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 회로(210)는 채광 제어실과 같은, 이동형 처리 유닛(200)으로부터 멀리 떨어져 있는 위치에 배치된다.
본 방법(600)은 발파공(300)의 치수를 수신하는 단계(610)를 포함한다. 그 치수는 발파공(300)의 천공 동안 얻어졌을 수 있다. 치수는 발파공(300)의 딥핑 및 로딩을 수행하는 처리 회로(210)에 제공될 수 있다. 발파공의 치수는 발파공(300)의 깊이, 발파공(300)의 직경, 발파공(300)의 부피 등을 포함할 수 있다.
본 방법(600)은 발파공(300) 근처에 제1 차량을 배치하는 단계(620)를 더 포함할 수 있다. 그 제1 차량은 이동형 처리 유닛(200)일 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 이동형 처리 유닛(200)은 작업자에 의해 수동으로 제어되는 차량일 수 있거나 작업자에 의해 원격으로 제어될 수 있고, 또는 차량은 자율적일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 차량은 육상 기반 자율 차량일 수 있고, 일부 실시예에서 제1 차량은 공중 자율 차량일 수 있다.
본 방법(600)은 발파공(300)을 딥핑하는 단계(630)를 더 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 발파공(300)은, 발파공(300) 안으로 전달 장치(80)를 배치하거나 딥핑 케이블(80")을 발파공(300) 안으로 배치함으로써 딥핑될 수 있다. 전달 장치(80)는 전달 장치 릴(81)로부터 풀리고 발파공(300) 안으로 하강될 수 있다. 전달 장치(80)의 하강은 처리 회로(210)에 의해 제어될 수 있고, 미리 결정된 속도로 행해질 수 있다. 전달 장치(80)가 발파공(300)의 토우(302)에 접근하면, 발파공(300)의 깊이는, 전달 장치 릴(81)로부터 풀린 전달 장치의 길이에서 전달 장치 릴(81)로부터 지면(50)까지의 거리를 뺀 것을 이전에 천공 절차에 의해 결정된 깊이와 비교하여 확인될 수 있다. 천공을 통해 얻은 깊이와 전달 장치(80)에 의해 측정된 깊이의 차이가 미리 결정된 임계값보다 크면, 발파공(300)의 구조적 무결성을 결정하기 위해 추가 조사가 수행될 수 있다. 계산 및 비교는 처리 회로(210)에 의해 수행될 수 있다.
발파공(300)의 깊이가 확인된 후에, 전달 장치(80)는, 앞에서 논의된 바와 같은 복수의 레벨 센서(90)를 사용하여 발파공(300) 내의 물(400)의 존재를 결정할 수 있다. 물(400)이 발파공(300)에 존재한다면, 그 물(400)의 레벨이 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 발파공(300) 내의 물(400)의 레벨을 결정하기 위해 별도의 딥핑 단계를 수행함이 없이 전달 장치(80)가 발파공(300) 안으로 삽입된다.
대안적으로, 물(400)이 존재하는지의 여부를 결정하고 또한 존재한다면 얼마나 많은 물(400)이 존재하는지를 결정하기 위해, 발파공(300)은 이 발파공 안으로 딥핑 케이블(80")을 하강시켜 딥핑 케이블(80")을 사용하여 딥핑될 수 있다.
본 방법(600)은 발파공(300)에서 기폭 장치 및/또는 부스터의 존재를 검출하는 단계(640)를 더 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 전달 장치(80)는, 발파공(300)에 배치되는 기폭 장치 및/또는 부스터를 검출하기 위한 베이팅 센서(98)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 토우(302)에 배치된다. 일부 실시예에서, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 토우(302)와 정상부 사이에 배치된다. 일부 실시예에서, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 정상부에 배치된다. 기폭 장치 및/또는 부스터를 검출하여, 처리 장치(210)는 기폭 장치 및/또는 부스터가 정확히 배치되었는지를 결정할 수 있다.
본 방법(600)은 발파공(300)에 폭발물을 로딩하는 단계(650)를 더 포함할 수 있다. 발파공(300) 안으로 로딩되는 폭발물의 종류는, 발파공(300)에 물(400)이 존재하는지의 여부에 따라 달라질 수 있다. 물(400)이 발파공(300)에 존재하면, 민감화 에멀젼 폭발물(500)이 발파공(300) 안으로 로딩되며, 물(400)이 존재하지 않으면, ANFO가 발파공(300) 안으로 로딩된다. 에멀젼과 ANFO의 혼합물도 원하는 경우에 사용될 수 있다. 유사하게, 워터 젤 폭발물 또는 다른 종류의 폭발물도 원하는 경우에 사용될 수 있다. 발파공(300) 안으로 들어가는 폭발물의 유량은 처리 회로(210)에 의해 제어될 수 있다.
폭발물을 발파공(300) 안으로 로딩하는 동안, 전달 장치(80)는 그 발파공(300)으로부터 후퇴되어 전달 장치 릴(81) 상에 다시 감길 수 있다. 처리 회로(210)는 발파공(300)으로부터의 전달 장치(80)의 후퇴 속도를 제어할 수 있다. 그 후퇴 속도는 일정한 미리 결정된 속도일 수 있다. 일부 실시예에서, 후퇴 속도는 가변적이며, 발파공(300)으로부터 전달 장치(80)가 후퇴되는 과정에 걸쳐 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 전달 장치(80)는, 전달 장치(80)가 발파공(300)의 정상부에 도달할 때까지 전달 장치(80)가 발파공(300)으로부터 완전히 후퇴되는 동안에 폭발물의 레벨을 인접하는 레벨 센서(90) 사이에 유지시키는 속도로 발파공(300)으로부터 후퇴된다.
로딩 과정 동안에, 처리 회로(210)는 센서(87)(노즐 상에 또는 전달 호스의 원위 단부에 배치될 수 있음)로부터 하나 이상의 다른 측정치를 수신할 수 있다. 전술한 바와 같이, 위에서 논의된 바와 같이, 센서(87)는 pH, 폭발물의 밀도, 폭발물의 첨가제, 온도 등과 같은, 다양한 상이한 파라미터 중의 하나 이상을 측정하도록 구성될 수 있다. 이러한 하나 이상의 감지된 파라미터는 발파공 내의 폭발물 조성 및/또는 조건의 특성일 수 있다. 처리 회로(210)에 의해 센서(87)로부터 수신된 데이터는, 발파공 안으로 로딩되는 폭발물의 전달 및/또는 특성에 영향을 주기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 감지된 파라미터에 응답하여 폭발물의 하나 이상의 파라미터 또는 특성이 조정될 수 있다. 특정 예에서, 감지된 밀도가 미리 결정된 밀도 범위에 비해 너무 높거나 너무 낮으면, 폭발물의 밀도가 조정될 수 있다. 한 실시예에서, 그 밀도는 더 많은 민감화제를 추가하거나 폭발물에서 민감화제의 양을 감소시킴으로써 조정될 수 있다. 처리 회로(210)는 또한 (예를 들어, 감지된 파라미터가 미리 결정된 범위 내에 있지 않은 경우에) 다른 검출 또는 감지된 파라미터에 근거하여 폭발물의 파라미터를 조정할 수 있다.
일부 실시예에서, 처리 회로(210)는 작업자로부터의 입력 없이 발파공 안으로 폭발물을 자동으로 로딩한다. 다시 말해, 발파공에 폭발물을 로딩하는 것이 자동화될 수 있다. 처리 회로(210)는, 폭발물이 발파공(300) 안으로 로딩되는 속도, 발파공(300)으로부터 전달 장치(80)가 후퇴되는 속도, 폭발물의 pH, 폭발물의 밀도, 폭발물의 온도, 폭발물에 추가되는 첨가제의 종류 등 중의 하나 이상을 제어할 수 있다.
본 방법(600)은 발파공(300)의 구조적 무결성을 결정하는 단계(660)를 더 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 이 단계(660)는 딥핑 및 로딩 과정의 일부이기도 하다. 처리 회로(210)는, 복수의 레벨 센서(90)로부터 수신된 데이터를 사용하여 발파공(300) 내의 폭발물의 레벨 및 부피를 결정한다. 처리 회로(210)는 발파공(300) 내의 폭발물의 레벨과 부피를 결정하고, 또한 발파공(300) 안으로 들어가는 폭발물의 유량과 일치하는 유량으로 폭발물이 발파공(300)을 충전하고 있는지를 결정한다. 발파공(300) 내의 폭발물의 부피가 발파공(300) 안으로 로딩되는 폭발물의 부피와 일치하지 않는다고 처리 회로(210)가 결정하면, 이 처리 회로(210)는 발파공(300)이 구조적 무결성을 갖지 않을 수 있다고 결정한다. 다시 말해, 발파공(300)의 측벽에 균열이나 공동이 생길 수 있고 또한 폭발물이 발파공(300) 밖으로 누출될 수 있으며 또는 발파공(300)이 부분적으로 붕괴될 수 있고, 그래서 그 발파공(300)의 부피가 감소될 수 있다. 이 경우에, 처리 회로(210)는 작업자에게 경고를 발하거나 폭발물을 발파공(300) 안으로 로딩하는 것을 중단할 수 있다. 그런 다음에 작업자는 발파공(300)의 무결성을 결정할 수 있다.
본 방법(600)은, 폭발물이 발파공(300) 안으로 로딩된 후에 발파공(300)의 정상부를 불활성 물질로 스테밍하는 단계(670)를 더 포함할 수 있다.
도 16은 본 개시의 한 실시예에 따라 발파공(300)을 딥핑하고 베이팅하는 방법(700)의 흐름도를 도시한다. 이 방법(700)의 일부 단계는 처리 회로에 의해 실행될 수 있다. 처리 회로는 앞에서 개시된 처리 회로(210)와 상이할 수 있다. 이 처리 회로(210)는 베이팅 차량으로서 역할하는 제2 차량에 배치될 수 있거나 처리 회로(210)는 채광 제어실과 같은 원격 위치에 배치될 수 있다.
본 방법(700)은 발파공(300)의 치수를 수신하는 단계(710)를 포함한다. 그 치수는 발파공(300)의 천공 동안에 얻어졌을 수 있다. 치수는 발파공(300)의 베이팅을 수행하는 처리 회로에 제공될 수 있다. 발파공(300)의 치수는 발파공(300)의 깊이, 발파공(300)의 직경, 발파공(300)의 부피 등을 포함할 수 있다.
본 방법(700)은, 제1 차량이 발파공(300) 근처에 있지 않을 때 제2 차량을 발파공(300) 근처에 배치하는 단계(720)를 더 포함할 수 있다. 제2 차량은 복수의 기폭 장치 및/또는 부스터를 저장하는 베이팅 차량일 수 있다. 제1 차량과 제2 차량은, 기폭 장치 및/또는 부스터를 발파공(300) 안으로 로딩하기 전에 그 기폭 장치 및/또는 부스터를 폭발물로부터 멀리 떨어져 있게 하기 위해 서로 분리되어 유지된다. 위에서 논의된 바와 같이, 제2 차량은 작업자에 의해 수동을 제어될 수 있고, 또는 작업자에 의해 원격으로 제어될 수 있거나, 또는 자율적일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 차량은 육상 기반 자율 차량일 수 있고, 일부 실시예에서 제1 차량은 공중 자율 차량일 수 있다.
본 방법(700)은 복수의 기폭 장치 및/또는 부스터 중의 하나 이상을 발파공(300) 안으로 로딩하는 단계(730)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 토우(302)에 배치된다. 일부 실시예에서, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 토우(302)와 정상부 사이에 배치된다. 일부 실시예에서, 기폭 장치 및/또는 부스터는 발파공(300)의 정상부에 배치된다. 일부 실시예에서, 다수의 기폭 장치 및/또는 부스터가 발파공(300)에 배치된다.
기폭 장치 및/또는 부스터는 베이팅 어셈블리에 의해 발파공(300)에 배치될 수 있다. 베이팅 어셈블리는, 발파공(300)에 기폭 장치 및/또는 부스터를 배치하기 위해 그 발파공(300) 안으로 삽입될 수 있는 로봇 팔일 수 있다. 로봇 팔은 로봇 팔의 외측 표면을 따라 배치되는 복수의 레벨 센서를 포함한다. 복수의 레벨 센서는, 기폭 장치가 발파공(300)에 배치되기 전에 물(400)이 발파공(300)에 존재하는지를 결정하기 위해, 이전에 논의된 레벨 센서(90)와 유사하게 기능할 수 있다. 따라서, 베이팅 어셈블리는 별도의 딥핑 단계를 수행하지 않고 발파공(300)의 딥핑 및 베이팅을 수행할 수 있다.
본 방법(700)은 폭발을 위한 발파공(300)을 준비하는 다양한 점에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 발파공(300)은, 딥핑이 제1 차량에 의해 수행되기 전에 제2 차량에 의해 베이팅될 수 있다. 발파공(300)은 또한 제1 차량에 의해 발파공(300)을 로딩한 후 제2 차량에 의해 베이팅될 수 있다.
대안적으로, 발파공(300)은, 물(400)이 존재하는지를 결정하고 또한 존재한다면 얼마나 많은 물(400)이 존재하는지를 결장하기 위해, 딥핑 케이블(80")을 발파공(300) 안으로 하강시켜 딥핑 케이블(80")을 사용해 딥핑될 수 있다.
처리 회로(210) 및/또는 컴퓨터 시스템에 대한 일부 일반적인 논의가 이제 도 17과 관련하여 설명될 것이다. 컴퓨터 시스템은 예를 들어 휴대용 장치, 기기, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 메인프레임, 분산형 컴퓨팅 시스템, 데이터 센터 또는 심지어 웨어러블(예컨대, 안경, 스마트 워치 등)과 같은, 기존에 컴퓨팅 시스템으로 간주되지 않는 장치일 수 있다. 본 설명 및 청구 범위에서, "컴퓨팅 시스템" 이라는 용어는, 적어도 하나의 물리적 및 유형적 프로세서, 및 프로세서로 실행될 수 있는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 가질 수 있는 물리적 및 유형적 메모리를 포함하는 임의의 장치 또는 시스템(또는 이들의 조합)을 포함하는 것으로 넓게 정의된다. 메모리는 임의의 형태를 취할 수 있으며, 컴퓨팅 시스템의 특성과 형태에 따라 달라질 수 있다. 컴퓨팅 시스템은 네트워크 환경에 분산될 수 있으며 다수의 구성 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 가장 기본적인 구성에서, 컴퓨팅 시스템(800)은 일반적으로 적어도 하나의 하드웨어 처리 유닛(802)(또는 프로세서(들)(802)) 및 메모리(804)를 포함한다. 메모리(804)는 물리적 시스템 메모리일 수 있으며, 이는 휘발성, 비휘발성 또는 이 둘의 조합일 수 있다. "메모리" 라는 용어는 여기서 물리적 저장 매체와 같은 비휘발성 대용량 저장 장치를 지칭하기 위해 사용될 수도 있다. 컴퓨팅 시스템이 분산되면, 처리, 메모리 및/또는 저장 능력도 분산될 수 있다.
컴퓨팅 시스템(800)은 또한 종종 "실행 가능한 구성 요소"라고도 하는 다수의 구조를 갖는다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템(800)의 메모리(804)는 실행 가능한 요소(806)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. "실행 가능한 구성 요소" 라는 용어는, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이의 조합일 수 있는 구조인 것으로 컴퓨팅 분야의 기술을 가진 자에게 잘 이해되는 구조에 대한 명칭이다. 예컨대, 소프트웨어로 구현될 때, 당업자는, 그러한 실행 가능한 구성 요소가 컴퓨팅 시스템의 힙(heap)에 존재하든 또는 실행 가능한 구성 요소가 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 존재하든, 실행 가능한 구성 요소의 구조는 컴퓨팅 시스템에서 실행될 수 있는 소프트웨어 객체, 루틴, 방법 등을 포함할 수 있는 것으로 이해할 것이다.
그러한 경우, 당업자는, 컴퓨팅 시스템의 하나 이상의 프로세서에 의해(예컨대, 프로세서 쓰레드(thread)에 의해) 해석될 때 그 컴퓨팅 시스템이 기능을 수행하도록, 실행 가능한 구성 요소의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 존재한다는 것을 인식할 것이다. 이러한 구조는 프로세서에 의해 직접 컴퓨터 판독 가능하다(실행 가능한 구성 요소가 바이너리인 경우와 같이). 대안적으로, 구조는 프로세서에 의해 직접 해석 가능한 바이너리를 생성하도록 해석 가능 및/또는 컴파일링되도록(단일 단계에서든 다수의 단계에서든) 구성될 수 있다. 실행 가능한 구성 요소의 예시적인 구조에 대한 이러한 이해는, "실행 가능한 구성 요소"라는 용어를 사용할 때 컴퓨팅 분야의 기술을 가진 자의 이해 범위 내에 있다.
"실행 가능한 구성 요소"라는 용어는, 또한 예컨대 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA; field programmable gate array), 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit, ASIC) 또는 다른 특수 회로 내에서 배타적으로 또는 거의 배타적으로 구현되는 구조를 포함하는 것으로 통상의 지식을 가진 자에게 잘 이해된다. 따라서 "실행 가능한 요소"라는 용어는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합으로 구현되든, 컴퓨팅 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 이해되는 구조에 대한 용어이다. 이 설명에서 "구성 요소", "서비스", "엔진", "모듈", "제어" 등의 용어가 또한 사용될 수 있다. 이 설명 및 그 경우에 사용되는 바와 같이, 이들 용어(수식 항이 있든 없든)는 "실행 가능한 구성 요소"라는 용어와 동의어이며, 따라서 컴퓨팅 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 잘 이해되는 구조를 갖는다.
이하의 설명에서, 실시예는 하나 이상의 컴퓨팅 시스템에 의해 수행되는 행위를 참조하여 설명된다. 그러한 행위가 소프트웨어로 구현되는 경우, (그 행위를 수행하는 관련 컴퓨팅 시스템의) 하나 이상의 프로세서가, 실행 가능한 구성 요소를 구성하는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 실행한 것에 응답하여 컴퓨팅 시스템의 작동을 감독한다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터 실행 가능한 명령은 컴퓨터 프로그램 제품을 형성하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체에서 구현될 수 있다. 이러한 작업의 일 예는 데이터 조작을 포함한다.
컴퓨터 실행 가능한 명령(및 조작된 데이터)은 컴퓨팅 시스템(800)의 메모리(804)에 저장될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(800)은 또한 컴퓨팅 시스템(800)이 예컨대 네트워크(810)를 통해 다른 컴퓨팅 시스템과 통신할 수 있도록 하는 통신 채널(805)을 포함할 수 있다.
모든 컴퓨팅 시스템이 사용자 인터페이스를 필요로 하는 것은 아니지만, 일부 실시예에서, 컴퓨팅 시스템(800)은 사용자와의 인터페이싱에 사용하기 위한 사용자 인터페이스(812)를 포함한다. 사용자 인터페이스(812)는 입력부(816)(또는 입력 기구(들)(816))뿐만 아니라 출력부(814)(또는 출력 기구(들)(814))를 포함할 수 있다. 여기에 설명되는 원리는 바로 그 유형의 출력부(814) 또는 입력부(816)에 한정되지 않는데, 장치의 특성에 따라 달라질 것이기 때문이다. 그러나, 출력부(814)는 예를 들어 스피커, 디스플레이, 촉각 출력부, 홀로그램 등을 포함할 수 있다. 입력부(816)의 예는, 예를 들어, 마이크, 터치스크린, 홀로그램, 카메라, 키보드, 다른 포인터 입력의 마우스, 임의의 유형의 센서 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예는, 아래에서 더 상세히 논의하는 바와 같이, 예를 들어 하나 이상의 프로세서 및 시스템 메모리와 같은 컴퓨터 하드웨어를 포함하는 특수 목적 또는 범용 컴퓨팅 시스템을 포함하거나 이용할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는, 또한 컴퓨터 실행 가능한 명령 및/또는 데이터 구조를 전달하거나 저장하기 위한 물리적 및 다른 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 범용 또는 특수 목적 컴퓨팅 시스템에 의해 접근될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 컴퓨터 실행 가능한 명령을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 매체는 물리적 저장 매체이다. 컴퓨터 실행 가능한 명령을 전달하는 컴퓨터 판독 가능한 매체는 전송 매체이다. 따라서, 제한이 아닌 예로서, 본 발명의 실시예는 적어도 2개의 명백하게 다른 종류의 컴퓨터 판독 가능한 매체, 즉 저장 매체 및 전송 매체를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 컴퓨터 실행 가능한 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 저장하기 위해 사용될 수 있고 범용 또는 특수 목적 컴퓨팅 시스템에 의해 접근 가능한 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 장치 또는 임의의 다른 물리적 및 유형적 저장 매체를 포함한다.
"네트워크"(예를 들어, 네트워크(810))는, 컴퓨팅 시스템 및/또는 모듈 및/또는 다른 전자 장치 사이에서 전자 데이터의 전송을 가능하게 하는 하나 이상의 데이터 링크로 정의된다. 정보가 네트워크 또는 다른 통신 연결(유선, 무선 또는 유선 또는 무선의 조합)을 통해 컴퓨팅 시스템에 전달되거나 제공될 때, 그 컴퓨팅 시스템은 연결을 전송 매체로 적절하게 간주한다. 전송 매체는, 컴퓨터 실행 가능한 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 전달하는 데 사용될 수 있고 또한 범용 또는 특수 목적 컴퓨팅 시스템에 의해 접근 가능한 네트워크 및/또는 데이터 링크를 포함할 수 있다. 위의 조합도 컴퓨터 판독 가능한 매체의 범위에 포함되어야 한다.
또한, 다양한 컴퓨팅 시스템 구성 요소에 도달하면, 컴퓨터 실행 가능한 명령 또는 데이터 구조 형태의 프로그램 코드 수단이 전송 매체로부터 저장 매체에(또는 그 반대로) 자동적으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 또는 데이터 링크를 통해 수신된 컴퓨터 실행 가능한 명령 또는 데이터 구조는 네트워크 인터페이스 모듈(예컨대, "NIC") 내의 RAM에서 버퍼링되고 그런 다음에 결국 컴퓨팅 시스템 RAM 및/또는 컴퓨팅 시스템에 있는 덜 휘발적인 저장 매체에 전달될 수 있다. 따라서, 저장 매체는 또한 (또는 심지어 주로) 전송 매체를 이용하는 컴퓨팅 시스템 구성 요소에 포함될 수 있음을 이해해야 한다.
컴퓨터 실행 가능한 명령은, 예를 들어, 프로세서에서 실행될 때, 범용 컴퓨팅 시스템, 특수 목적 컴퓨팅 시스템 또는 특수 목적 처리 장치가 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하게 하는 명령 및 데이터를 포함한다. 대안적으로 또는 추가로, 컴퓨터 실행 가능한 명령은 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하도록 컴퓨팅 시스템을 구성할 수 있다. 컴퓨터 실행 가능한 명령은, 예를 들어, 프로세서에 의한 직접 실행 전에 일부 변환(예컨대, 편집)을 거치는 바이너리 또는 심지어 명령, 예컨대, 어셈블리 언어 또는 심지어 소스 코드와 같은 중간 포맷 명령일 수 있다.
당업자는, 본 발명은 개인용 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 메시지 프로세서, 휴대용 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반 또는 프로그램 가능한 소비자 전자 장치, 네트워크 PC, 마이크로컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 이동 전화기, PDA, 페이저, 라우터, 스위치, 데이터센터, 웨어러블(예컨대, 안경) 등을 포함하는 많은 종류의 컴퓨팅 시스템 구성을 갖는 네트워크 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명은, 네트워크를 통해 (유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크 또는 유선 데이터 링크와 무선 데이터 링크의 조합에 의해) 연결되는 로컬 및 원격 컴퓨팅 시스템이 모두 작업을 수행하는 분산형 시스템 환경에서도 실시될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 모두에 위치될 수 있다.
당업자는 또한 본 발명은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있음을 알 것이다. 필수 사항은 아니지만, 클라우드 컴퓨팅 환경이 분산될 수 있다. 분산된 경우, 클라우드 컴퓨팅 환경은 조직 내에서 국제적으로 분산될 수 있으며 그리고/또는 다수의 조직에 걸쳐 소유되는 구성 요소를 가질 수 있다. 이 설명과 다음 청구범위에서, "클라우드 컴퓨팅"은 구성 가능한 컴퓨팅 리소스(예컨대, 네트워크, 서버, 저장 장치, 어플리케이션 및 서비스)의 공유 풀(pool)에 대한 주문형 네트워크 접근을 가능하게 하는 모델로 정의된다. "클라우드 컴퓨팅"의 정의는, 적절하게 배포되었을 때 그러한 모델에서 얻을 수 있는 다른 많은 이점 중의 임의의 것에 한정되지 않는다.
도 18 내지 도 20은 본 개시의 한 실시예에 따른 전달 장치(900)의 원위 부분을 도시한다. 도 18은 전달 장치(900)의 원위 부분의 상세도를 도시한다. 도 19는 전달 장치(900)의 원위 부분의 분해도를 도시하고, 도 20은 전달 장치(900)의 원위 부분의 단면도를 도시한다.
전달 장치(900)는 공급원으로부터 에멀젼과 같은 폭발물을 전달하도록 구성된다. 그 소스는 위에서 논의된 이동형 처리 유닛(200)에 있을 수 있다. 전달 장치(900)는 호스(910) 및 노즐(920)을 포함할 수 있고, 노즐(920)은 복수의 출구(922)를 갖는다. 전달 장치(900)의 호스(910)는, 근위 단부(나타나 있지 않음)로부터 원위 단부(912)까지 호스(910)의 길이에 걸쳐 연장되는 중심 보어를 가질 수 있다. 폭발물은 호스(910)를 횡단한 후에 노즐(920)의 복수의 출구(922)를 통해 출력될 수 있다. 노즐(920)은 근위 부분(921) 및 원위 부분(925)을 가질 수 있다. 복수의 출구(922)는 노즐(902)의 근위 부분(921)에 배치될 수 있다. 복수의 출구(922)는 노즐(902)의 근위 부분(921)의 외측 표면에서 서로 이격될 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 노즐(920)은 호스(910) 안으로 삽입되도록 구성되는 짝이룸(mating) 목부(923)를 더 포함한다. 이 짝이룸 목부(923)는, 짝이룸 목부(923)로부터 돌출하고 수직으로 또는 축방향으로 서로 이격되는 복수의 원주방향 리브(924)를 포함할 수 있다. 짝이룸 목부(923)는, 짝이룸 목부(923)가 호스(910)의 원위 단부(912) 안으로 삽입될 때 노즐(920)을 호스(910)에 연결하기 위해 그 호스(910)와 억지 끼워맞춤을 생성할 수 있다. 노즐(920)은 다른 호스와 사용될 수 있도록 호스(910)로부터 제거 가능하다.
노즐(920)은 위에서 논의된 레벨 센서(90)와 유사하게 복수의 레벨 센서(990)를 더 포함할 수 있다. 도시된 실시예는 노즐(920) 상의 3개의 레벨 센서(90)를 도시하는데, 하지만, 전달 장치(900)는 3개보다 많거나 적은 레벨 센서(990)를 가질 수 있다. 복수의 레벨 센서(990)는, 복수의 레벨 센서(990)의 각 센서가 공기, 물 또는 폭발성 생성물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성된다. 복수의 레벨 센서(990)는 도 9 내지 14와 관련하여 전술한 바와 같이 발파공(300) 내의 유체의 존재 또는 레벨(예를 들어, 깊이)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 레벨 센서(990)는 제거 가능한 보호 커버(992) 뒤에 배치된다. 보호 커버(992)는, 노즐(920) 주위를 감싸고 딥핑 및 로딩 동안에 보호 커버를 제자리에 고정시키는 복수의 케이블 타이(994)에 의해 노즐(920)에 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 레벨 센서(990)는 보호 커버(992)의 밑면에 배치된다.
위에선 논의되 바와 같이, 일부 실시예에서, 복수의 레벨 센서(990)는 서로 평행한 한 쌍의 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 추가 레벨 센서(990)가 다른 레벨 센서(990)에 대한 체크로서 역할하기 위해 호스(910)의 외측 표면에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 노즐(920)은 전도성 센서(991)를 더 포함할 수 있다. 전도성 센서(991)는 발파공(300) 내의 유체의 레벨을 검출하기 위해 최원위 레벨 센서(990)와 조합하여 작동할 수 있다.
일부 실시예에서, 전달 장치(900)는 하나 이상의 추가 또는 파라미터 센서(987)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 센서(987)는 보호 커버(992) 아래에 배치되지만, 센서(987)는 전달 장치(900)의 길이를 따라 배치될 수 있다. 센서(987)는 다수의 상이한 파라미터를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서(987)는 pH, 밀도, 폭발물의 첨가제, 온도 등을 측정할 수 있다. 각 센서(987)는 위에 열거된 상이한 파라미터 중의 하나를 측정할 수 있거나, 센서(987)는 위에 열거된 다양한 파라미터를 측정할 수 있다. 또한, 각 센서(987)는 폭발물 조성의 하나 이상의 파라미터, 또는 발파공의 상태의 하나 이상의 파라미터를 측정할 수 있다.
일부 실시예에서, 전달 장치(900)는 베이팅 센서(998)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 그 베이팅 센서(998)는 보호 커버(992) 아래에 배치되지만, 베이팅 센서(998)는 다양한 상이한 위치에 배치될 수 있다. 베이팅 센서(998)는 발파공(300) 내의 기폭장치 및/또는 부스터의 존재를 검출하도록 구성되고, 위에서 논의된 베이팅 센서(98)와 유사할 수 있다.
노즐(920)은 도 20의 전달 장치(900)의 단면도에 나타나 있는 바와 같이 중량물(996)을 더 포함할 수 있다. 이 중량물(996)은, 노즐(920)이 물 또는 폭발물(예를 들어, 에멀젼)과 같은 유체에 가라앉는 것을 돕기 위해 노즐(920)의 원위 부분(925)에 있는 노즐(920) 내에 배치될 수 있다.
전달 장치(900)는 통신 매체(995)(네트워크 케이블)를 더 포함할 수 있다. 이 통신 매체(995)는 복수의 레벨 센서(990)와 통신하도록 구성된다. 통신 매체(995)는, 통신 매체(995)와 복수의 레벨 센서(990) 사이의 통신을 가능하게 하기 위해 레벨 센서(990)에 직접 연결될 수 있거나, 통신 매체(995)는 무선 네트워크를 통해 복수의 레벨 센서(990)와 통신할 수 있다. 복수의 레벨 센서(990)로부터의 데이터는 처리 회로(210)(위에서 설명되었음)에 전달될 수 있다. 통신 매체(995)는 전달 장치(900)의 측벽 내에, 전달 장치(900)의 내측 표면 상에, 또는 전달 장치(900)의 외측 표면 상에 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 통신 매체(995)는 호스(910)의 외측 표면 상에 그리고 노즐(920)의 보호 커버(992) 내부에 배치된다. 일부 실시예에서, 통신 매체(995)는, 호스(910)의 통신 매체(995)와 노즐(920)의 통신 매체(995)를 연결하여 노즐(920)을 다른 호스와 교체 가능하게 하는 연결부(993)를 포함한다.
복수의 센서(990), 추가 또는 파라미터 센서(987) 및 전도성 센서(991) 각각으로부터의 데이터는 통신 매체(995)에 전송될 수 있다. 통신 매체(995)는 센서(990, 987, 991, 998)에 유선으로 연결될 수 있거나, 데이터는 통신 매체(995)에 무선으로 전송될 수 있다.
노즐(920)은 노즐(920)의 원위 단부(926)에서 밀봉 챔버(930)를 추가로 포함할 수 있다. 밀봉 챔버(930)는 기밀하게 밀봉되어, 물, 폭발물 또는 다른 환경 요인이 그 밀봉 챔버(930)에 들어가는 것이 방지된다. 밀봉 챔버(930)는 제어 유닛(932)을 포함할 수 있다. 통신 매체(995)는 밀봉 챔버(930)가 제어 유닛(932)과 통신할 수 있게 하도록 구성된다. 제어 유닛(932)은 위에서 논의된 처리 회로(210)와 유사할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 유닛(932)은 밀봉 챔버(930)로부터 원격 위치에 배치된 처리 회로(210)와 통신한다. 제어 유닛(932)은 각 레벨 센서(990)가 공기, 물, 또는 폭발물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성된다.
제어 유닛(932)은 딥핑 및 로딩 과정을 자동화할 수 있다. 전달 장치(900)는 발파공(300) 안으로 하강될 수 있고, 복수의 레벨 센서(990)로부터의 데이터를 사용하는 제어 유닛(932)은 그 발파공(300)에 액체(예를 들어, 물 또는 폭발물)가 존재하는지의 여부를 결정할 수 있다. 제어 유닛(932)은 또한 발파공(300)에 기폭장치 및/또는 부스터가 있는지를 결정하기 위해 베이팅 센서(998)로부터의 데이터를 사용하여 발파공이 베이팅되었는지를 결정할 수 있다. 제어 유닛(932)은 물의 존재에 근거하여 또한 발파공(300)의 천공 동안에 제공되는 데이터(제어 유닛(932)에 로딩되거나 보내질 수 있음), 예컨대, 발파공(300)의 치수, 발파공의 지질학적 특징 등으로부터 상태로부터 어떤 종류의 폭발물을 사용할지를 결정할 수 있다.
그런 다음에 제어 유닛(932)은 폭발물을 발파공(300)에 전달함으로써 로딩 과정을 시작할 수 있다. 폭발물이 전달 장치(900)를 통해 발파공(300)에 전달됨에 따라, 복수의 레벨 센서(990)로부터의 데이터가 제어 유닛(932)에 보내진다. 제어 유닛(932)은 (노즐(920)의 원위 단부(926)로부터의 복수의 레벨 센서(990)의 위치가 알려져 있음에 따라) 발파공(300) 내의 폭발물의 깊이를 모니터링하고 전달 장치(900)를 발파공으로부터 후퇴시키기 시작할 수 있다. 폭발물의 높이는 수직으로 인접한 2개의 레벨 센서(990) 사이의 특정 위치에 유지될 수 있다.
제어 유닛(932)은 발파공(300)의 구조적 무결성을 모니터링할 수 있다. 제어 유닛(932)이 발파공(300) 안으로 로딩되는 폭발물의 양을 알고 있고 또한 폭발물이 발파공(300)에서 누출되는지를 결정할 수 있기 때문에, 발파공(300)의 구조적 무결성이 결정될 수 있다. 이는, 발파공(300)에 로딩된 폭발물의 양과 현재 발파공(300)에 있는 폭발물의 양을 비교함으로써 행해진다. 발파공(300)에 균열이 있으면, 발파공(300) 밖으로 폭발물이 누출될 것이며 또한 발파공의 부피는 발파공(300) 안으로 로딩된 양과 일치하지 않을 것이다.
추가로, 제어 유닛(932)은, 폭발물이 발파공(300) 안으로 로딩되고 있음에 따라 그 폭발물의 하나 이상의 파라미터를 조정하거나 발파공(300) 안으로의 폭발물의 로딩을 변경할 수 있다. 예컨대, 밀도, 온도, pH, 첨가제 등과 같은, 추가 또는 파라미터 센서(987)로부터 수집된 데이터에 근거하여, 제어 유닛(932)은 온도, pH, 밀도, 첨가제 등과 같은 감지된 파라미터에 응답하여 발파공(300) 안으로 펌핑되고 있는 폭발물 조성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 에멀젼에 추가되는 민감화제의 양을 증가 또는 감소시켜 에멀젼의 밀도를 조정할 수 있다. 폭발물의 다른 파라미터 및/또는 특성도 원하는 대로 조정할 수 있다.
이러한 딥핑 및 로딩 과정은 작업자에 의해 모니터링될 수 있다. 그 작업자는 딥핑 및 로딩 과정을 모니터링하고, 작업자가 필요하다고 결정하는 경우 제어 유닛(932)을 무시할 수 있다.
본 주제가 구조적 특징 및/또는 방법론적 행위에 특정한 언어로 설명되었지만, 첨부된 청구 범위에서 규정된 주제는 반드시 위에서 설명된 특징 또는 행위 또는 전술한 행위의 순서에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 오히려, 설명된 특징 및 행위는 청구 범위를 구현하는 예시적인 형태로서 개시된 것이다.
본 발명은 그의 정신 또는 본질적인 특성을 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 실시될 수 있다. 설명된 실시예들은 모든 면에서 단지 예시적이지 제한적인 것이 아닌 것으로 간주되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 설명보다는 첨부된 청구 범위에 의해 나타내진다. 청구 범위의 등가 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 그 범위 내에 포함된다.
본 명세서에 개시된 임의의 방법은 설명된 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 단계 또는 행동을 포함한다. 그 방법 단계 및/또는 행동은 서로 교환될 수 있다. 다시 말해, 실시예의 적절한 작업을 위한 단계 또는 작업의의 특정 순서가 요구되지 않으면, 특정 단계 및/또는 행동의 순서 및/또는 사용은 수정될 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 설명된 방법의 서브루틴 또는 단지 일부분은 본 개시의 범위 내에서 개별적인 방법일 수 있다. 달리 말하면, 일부 방법은 보다 상세한 방법에서 설명된 단계의 일부만을 포함할 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예" 또는 "그 실시예"에 대한 언급은, 그 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 인용된 문구 또는 그 변형은 반드시 모두 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다.
유사하게, 실시예들에 대한 위의 설명에서, 다양한 특징들이 본 개시를 간소화하기 위해, 본 개시의 이점을 가지고, 가끔 단일 실시예, 도면, 또는 그의 설명에서 함께 그룹화된다는 것을 당업자는 이해해야 한다. 그러나, 이러한 개시 방법은 임의의 청구항이 그 청구항에 명시적으로 인용된 것보다 더 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이하의 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 발명의 양태는 앞서 개시된 임의의 단일 실시예의 모든 특징보다 적은 특징의 조합에 있다. 따라서, 이 상세한 설명의 다음에 있는 청구 범위는 이 상세한 설명에 명시적으로 포함되며, 각각의 청구항은 개별적인 실시예로서 그 자체로 존재한다. 본 개시는 종속 청구항과 함께 독립 청구항의 모든 순열을 포함한다.
특징 또는 요소와 관련하여 청구 범위에서 "제1"이라는 용어를 인용하는 것은, 제2의 또는 추가적인 그러한 특징 또는 요소의 존재를 반드시 의미하는 것은 아니다. 본 개시의 기본 원리를 벗어나지 않고 전술한 실시예의 세부 사항에 대해 변경이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다.
Claims (92)
- 폭발물 전달 시스템으로서,
차량;
상기 차량에 장착되어 폭발물을 저장하도록 구성되는 제1 저장부;
상기 차량에 장착되는 전달 호스 릴(reel);
상기 전달 호스의 근위 단부로부터 원위 단부까지 그 전달 호스의 길이에 걸쳐 연장되어 있는 중심 보어, 및 상기 원위 단부에 배치되는 출구를 갖는 전달 호스 - 전달 호스는 폭발물을 전달 호스의 상기 출구 밖으로 전달하도록 구성되고, 전달 호스는 상기 전달 호스 릴에 보관됨 -; 및
상기 전달 호스의 외측 표면에 배치되고 그 전달 호스를 따라 분산되는 복수의 레벨 센서를 포함하고,
상기 레벨 센서 각각은 센서가 물, 공기 또는 폭발물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 차량에 장착되어 민감화제를 저장하도록 구성된 제2 저장부를 더 포함하고,
상기 제1 저장부 내의 폭발물은 에멀젼인, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 차량에 장착되는 제3 저장부 및 제4 저장부를 더 포함하고,
상기 제3 저장부는 질산암모늄 프릴(prill)을 저장하도록 구성되어 있고, 상기 제4 저장부는 디젤 연료를 저장하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 캐패시턴스 및 컨덕턴스 센서이고, 이 센서는 각 캐패시턴스 및 컨덕턴스 센서의 미리 결정된 주변 영역의 캐패시턴스와 컨덕턴스를 검출하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제4항에 있어서,
복수의 캐패시턴스 및 컨덕턴스 센서 각각은 상기 전달 호스의 외측 표면에 배치되는 한 쌍의 금속 플레이트를 포함하는, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서와 통신하도록 구성된 통신 매체를 더 포함하는 폭발물 전달 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 통신 매체는 무선 네트워크를 통해 복수의 레벨 센서와 통신하는, 폭발물 전달 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 통신 매체는 상기 복수의 레벨 센서에 유선으로 연결되는, 폭발물 전달 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 통신 매체는 상기 전달 호스의 측벽 내에 배치되는, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 상기 전달 호스를 따라 등간격으로 또는 가변적으로 서로 이격되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 레벨 센서 복수의 서브세트를 포함하고, 레벨 센서의 제1 서브세트는, 발파공 안으로 삽입되도록 구성된 전달 호스의 원위 단부에 배치되며, 레벨 센서는 전달 호스를 따라 미리 결정된 제1 거리로 서로 이격되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는, 상기 레벨 센서의 제1 서브세트 보다 전달 호스의 원위 단부로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 레벨 센서의 제2 서브세트를 포함하고, 레벨 센서의 제2 서브세트에 있는 레벨 센서는 상기 전달 호스를 따라 미리 결정된 제2 거리로 서로 이격되어 있으며, 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리와 다른, 폭발물 전달 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리보다 작은, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
발파공에서 기폭 장치의 존재를 검출하도록 구성된 베이팅(baiting) 센서를 더 포함하는 폭발물 전달 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 베이팅 센서는, 상기 발파공 내의 기폭 장치에 배치된 무선 판독 가능한 태그의 존재를 검출하도록 구성된 무선 판독기인, 폭발물 전달 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 폭발물 전달 시스템은 처리 회로를 더 포함하고, 이 처리 회로는 발파공의 치수를 받거나 결정하고, 상기 전달 호스 릴로부터의 전달 호스의 풀림 및 상기 발파공 안으로의 전달 호스의 삽입 속도를 제어하며 그리고 상기 전달 호스 릴로부터 전달 호스의 원위 단부까지의 거리를 결정하는, 폭발물 전달 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 처리 회로는, 상기 폭발물을 발파공 안으로 전달하기 전에 상기 복수의 레벨 센서 각각에 의해 결정된 캐패시턴스와 컨덕턴스 및 전달 호스 릴로부터 전달 호스의 원위 단부까지의 거리에 근거하여 발파공 내의 물의 높이를 결정하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 처리 회로는 상기 발파공 안으로 들어가는 폭발물의 유량을 제어하고 또한 폭발물이 미리 결정된 속도로 발파공 안으로 전달됨에 따라 상기 발파공으로부터 전달 호스를 후퇴시키고 그 전달 호스를 상기 전달 호스 릴 상에 감도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 처리 회로는, 복수의 레벨 센서 각각에 의해 결정된 캐패시턴스와 컨덕턴스, 전달 호스 릴로부터 전달 호스의 원위 단부까지의 거리, 및 상기 발파공의 치수에 근거하여 발파공 내의 폭발물의 높이 및 부피를 결정하며 그리고 폭발물이 폭발물의 유량과 일치하는 속도로 상기 발파공을 채우고 있는지를 결정하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 처리 회로는, 폭발물의 높이를 상기 복수의 레벨 센서 중의 인접한 레벨 센서 사이에 유지시키는 속도로 상기 발파공으로부터 전달 호스를 후퇴시키도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량은 자율적인, 폭발물 전달 시스템. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량은 작업자에 의해 제어되는, 폭발물 전달 시스템. - 제22항에 있어서,
상기 작업자는 차량을 원격으로 제어하는, 폭발물 전달 시스템. - 발파공 내의 물 또는 폭발물의 존재를 검출하기 위한 센서 시스템으로서,
발파공 안으로 삽입되도록 구성된 연장 부재; 및
상기 연장 부재를 따라 분산되어 있는 복수의 레벨 센서를 포함하고,
상기 레벨 센서 각각은, 레벨 센서가 물, 공기 또는 폭발물에 배치되어 있는지를 결정하기 위해 각 레벨 센서의 미리 결정된 주변 영역의 캐패시턴스와 컨덕턴스를 검출하도록 구성되어 있는, 센서 시스템. - 제24항에 있어서,
상기 연장 부재는 케이블인, 센서 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 케이블은 발파공 안으로 삽입되는 케이블의 원위 단부에서 중량물을 포함하는, 센서 시스템. - 제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연장 부재는 에멀젼을 발파공 안으로 전달하도록 구성된 전달 호스이고,
상기 복수의 레벨 센서는 상기 전달 호스의 외측 표면을 따라 배치되는, 센서 시스템. - 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 캐패시턴스 센서와 컨덕턴스 센서 및 콤보 센서 중의 하나 이상인, 센서 시스템. - 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는, 각 레벨 센서의 미리 결정된 주변 영역의 캐패시턴스와 컨덕턴스를 검출하는 콤보 센서인, 센서 시스템. - 제29항에 있어서,
복수의 콤보 센서 각각은 상기 연장 부재의 외측 표면에 배치되는 한 쌍의 금속 플레이트를 포함하는, 센서 시스템. - 제24항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서와 통신하도록 구성된 통신 매체를 더 포함하는 센서 시스템. - 제31항에 있어서,
상기 통신 매체는 무선 네트워크를 통해 상기 레벨 센서와 통신하는, 센서 시스템. - 제32항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서 각각은 검출된 캐패시턴스와 컨덕턴스를 일정 기간에 걸쳐 상기 통신 매체에 무선으로 전송하는 송신기를 포함하는, 센서 시스템. - 제31항에 있어서,
상기 통신 매체는 상기 복수의 레벨 센서에 유선으로 연결되는, 센서 시스템. - 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 매체는 상기 연장 부재 내에 배치되는, 센서 시스템. - 제24항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 상기 연장 부재를 따라 서로 이격되어 있는, 센서 시스템. - 제24항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 레벨 센서 복수의 서브세트를 포함하고, 레벨 센서 의 제1 서브세트는 발파공 안으로 삽입되도록 구성된 연장 부재의 원위 단부에 배치되고, 상기 레벨 센서는 상기 연장 부재를 따라 미리 결정된 제1 거리로 서로 이격되어 있는, 센서 시스템. - 제37항에 있어서,
복수의 레벨 센서는 레벨 센서의 제1 서브세트 보다 연장 부재의 원위 단부로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 레벨 센서의 제2 서브세트를 포함하고, 레벨 센서의 제2 서브세트에 있는 레벨 센서는 연장 부재를 따라 미리 결정된 제2 거리로 서로 이격되어 있고, 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리와 다른, 센서 시스템. - 제38항에 있어서,
상기 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리보다 작은, 센서 시스템. - 제24항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발파공 내의 기폭 장치의 존재를 검출하도록 구성된 베이팅 센서를 더 포함하는 센서 시스템. - 제40항에 있어서,
상기 베이팅 센서는 발파공 내의 기폭 장치에 배치된 무선 태그의 존재를 검출하도록 구성된 무선 판독기인, 센서 시스템. - 제24항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 시스템은, 복수의 레벨 센서 각각에 의해 결정된 캐패시턴스 및 컨덕턴스에 근거하여 발파공 내의 물의 높이를 결정하는 처리 회로를 더 포함하는, 센서 시스템. - 폭발물 전달 장치로서,
측벽;
상기 폭발물 전달 장치의 근위 단부로부터 원위 단부까지 그 폭발물 전달 장치의 길이에 걸쳐 연장되어 있는 중심 보어;
상기 폭발물 전달 장치의 원위 단부에 배치되는 출구;
상기 폭발물 전달 장치의 외측 표면에 배치되고 또한 그 폭발물 전달 장치를 따라 분산되는 복수의 레벨 센서 - 각 레벨 센서는 센서가 물, 공기 또는 폭발물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성됨 -; 및
상기 폭발물 전달 장치에 연결되는 통신 매체를 포함하고,
상기 통신 매체는 상기 복수의 레벨 센서와 통신하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 장치. - 제43항에 있어서,
상기 통신 매체는 상기 폭발물 전달 장치의 측벽 내에 배치되는, 폭발물 전달 장치. - 제44항에 있어서,
상기 폭발물 전달 장치의 측벽에 배치되고 민감화제를 폭발물 전달 장치의 상기 중심 보어에 전달하도록 구성된 도관을 더 포함하는 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폭발물 전달 장치의 원위 단부에 배치되는 호스 헤드를 더 포함하는 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 캐패시턴스 및 컨덕턴스 센서를 포함하고, 이 센서는 각 캐패시턴스 및 컨덕턴스 센서의 미리 결정된 주변 영역의 캐패시턴스와 컨덕턴스를 검출하도록 구성되어 있는, 폭발물 전달 장치. - 제47항에 있어서,
상기 복수의 캐패시턴스 및 컨덕턴스 센서 각각은 폭발물 전달 장치의 외측 표면에 배치되는 한 쌍의 금속 플레이트를 포함하는, 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 매체는 무선 네트워크를 통해 복수의 레벨 센서와 통신하는, 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제49항에 있어서,
상기 통신 매체는 상기 복수의 레벨 센서에 유선으로 연결되는, 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 상기 폭발물 전달 장치를 따라 서로 이격되어 있는, 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는 레벨 센서의 복수의 서브세트를 포함하고, 레벨 센서의 제1 서브세트는, 발파공 안으로 삽입되도록 구성된 폭발물 전달 장치의 원위 단부에 배치되며, 레벨 센서는 폭발물 전달 장치를 따라 미리 결정된 제1 거리로 서로 이격되어 있는, 폭발물 전달 장치. - 제52항에 있어서,
상기 복수의 레벨 센서는, 상기 레벨 센서의 제1 서브세트 보다 폭발물 전달 장치의 원위 단부로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 레벨 센서의 제2 서브세트를 포함하고, 레벨 센서의 제2 서브세트에 있는 레벨 센서는 상기 폭발물 전달 장치를 따라 미리 결정된 제2 거리로 서로 이격되어 있으며, 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리와 다른, 폭발물 전달 장치. - 제53항에 있어서,
상기 미리 결정된 제1 거리는 미리 결정된 제2 거리보다 작은, 폭발물 전달 장치. - 제43항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
발파공에서 기폭 장치의 존재를 검출하도록 구성된 베이팅(baiting) 센서를 더 포함하는 폭발물 전달 장치. - 제55항에 있어서,
상기 베이팅 센서는, 상기 발파공 내의 기폭 장치에 배치된 무선 태그의 존재를 검출하도록 구성된 무선 판독기인, 폭발물 전달 장치. - 발파공을 딥핑(dipping)하고, 베이팅(baiting)하며 로딩(loading)하는 방법으로서,
발파공 근처에 제1 차량을 배치하는 단계, 상기 제1 차량은 다음을 포함함:
전달 호스 릴에 보관되어 있는 전달 호스를 그 전달 호스 릴로부터 푸는 단계 - 상기 전달 호스 릴은 상기 차량에 장착됨 -;
상기 발파공 내의 물의 레벨을 결정하기 위한 별도의 딥핑 단계를 수행함이 없이 상기 전달 호스를 발파공 안으로 삽입하는 단계;
상기 전달 호스의 외측 표면을 따라 배치된 복수의 센서에 의해 발파공 내의 물의 레벨을 결정하는 단계; 및
상기 전달 호스를 통해 폭발물을 상기 발파공 안으로 로딩하는 단계를 포함하는, 발파공을 딥핑하고, 베이팅하며 로딩하는 방법. - 제57항에 있어서,
상기 차량은,
상기 차량에 장착되어 에멀젼을 저장하도록 구성된 제1 저장부;
상기 차량에 장착되어 민감화제를 저장하도록 구성된 제2 저장부;
질산암모늄 프릴(prill)을 저장하도록 구성된 제3 저장부; 및
디젤 연료를 저장하도록 구성된 제4 저장부를 포함하고,
상기 차량은, 상기 에멀젼과 민감화제의 혼합물 또는 상기 질산암모늄 프릴과 디젤 연료의 혼합물인 폭발물을 혼합하도록 구성되고,
상기 전달 호스는 전달 호스의 중심 보어를 통해 상기 폭발물을 전달 호스의 출구 밖으로 전달하도록 구성되어 있는, 방법. - 제58항에 있어서,
상기 발파공에서 물이 검출되면, 그 발파공 안으로 전달되는 폭발물의 종류를 수정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제59항에 있어서,
상기 발파공에서 물이 검출되면, 상기 민감화제로 민감화되는 에멀젼이 발파공 안으로 전달되는, 방법. - 제58항에 있어서,
상기 발파공에서 물이 검출되지 않으면 질산암모늄 프릴 및 디젤 연료가 발파공 안으로 전달되는, 방법. - 제57항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 차량이 발파공의 근처 내에 있지 않으면 제2 차량을 발파공에 배치하는 단계;
발파공 내의 물의 레벨을 결정하기 위한 별도의 딥핑 단계를 수행함이 없이 기폭 장치를 베이팅 어셈블리와 함께 발파공 안으로 로딩하는 단계; 및
상기 베이팅 어셈블리의 외측 표면을 따라 배치되는 복수의 센서로 상기 발파공 내의 물의 레벨을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제62항에 있어서,
상기 제2 차량에 의해 기폭 장치를 발파공 안으로 로딩하고 발파공의 근처를 떠나는 것은, 제1 차량을 발파공의 근처에 배치하기 전에 일어나는, 방법. - 제62항에 있어서,
상기 제2 차량에 의해 기폭 장치를 발파공 안으로 로딩하고 발파공의 근처를 떠나는 것은 제1 차량을 발파공의 근처에 배치한 후에 일어나는, 방법. - 제57항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전달 호스의 원위 단부 근처에 배치된 베이팅 센서에 의해 상기 기폭 장치의 존재를 검출함으로써 기폭 장치가 발파공에 정확하게 위치되어 있는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제57항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이팅 센서는 발파공 내의 기폭 장치에 배치된 무선 태그의 존재를 검출하는 무선 판독기인, 방법. - 제57항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전달 호스 릴로부터 전달 호스의 원위 단부까지의 거리를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제67항에 있어서,
상기 전달 호스는, 전달 호스의 외측 표면에 배치되고 그 전달 호스를 따라 분산되어 있는 복수의 레벨 센서를 포함하는, 방법. - 제68항에 있어서,
상기 폭발물을 발파공 안으로 전달하기 전에 상기 복수의 레벨 센서 각각에 의해 결정된 캐패시턴스와 컨덕턴스 및 전달 호스 릴로부터 전달 호스의 원위 단부까지의 거리에 근거하여 발파공 내의 물의 높이를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제68항에 있어서,
복수의 레벨 센서 각각에 의해 결정된 캐패시턴스 및 컨덕턴스, 전달 호스 릴로부터 전달 호스의 원위 단부까지의 거리, 및 발파공의 치수에 근거하여 발파공 내의 폭발물의 높이와 부피를 결정하는 단계; 및
폭발물이 폭발물의 유량과 일치하는 속도로 발파공을 채우고 있는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제57항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폭발물이 미리 결정된 속도로 발파공 안으로 로딩됨에 따라 상기 발파공으로부터 전달 호스를 후퇴시키고 그 전달 호스를 상기 전달 호스 릴 상에 감는 단계를 더 포함하는 방법. - 제57항 내지 제71항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폭발물의 높이를 상기 복수의 레벨 센서 중의 인접한 레벨 센서 사이에 유지시키는 속도로 상기 발파공으로부터 전달 호스를 후퇴시키는 단계를 더 포함하는 방법. - 제57항 내지 제72항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량은 자율적인, 방법. - 제57항 내지 제73항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량은 작업자에 의해 제어되는, 방법. - 제74항에 있어서,
상기 작업자는 차량을 원격으로 제어하는, 방법. - 폭발물을 발파공 안으로 전달하기 위한 시스템으로서,
상기 폭발물을 전달하도록 구성된 전달 장치;
상기 전달 장치의 원위 단부에 배치되는 노즐;
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터에 대한 데이터를 수집하는 하나 이상의 센서; 및
발파공 안으로의 폭발물의 로딩을 제어하는 처리 회로를 포함하고,
상기 처리 회로는 하나 이상의 센서로부터 수집된 데이터에 근거하여 폭발물의 하나 이상의 파라미터를 변경하는, 폭발물을 발파공 안으로 전달하기 위한 시스템. - 제76항에 있어서,
상기 파라미터 중의 하나는 pH인, 시스템. - 제76항에 있어서,
상기 파라미터 중의 하나는 온도인, 시스템. - 제76항에 있어서,
상기 파라미터 중의 하나는 폭발물의 밀도인, 시스템. - 제76항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서는, 전달 장치를 따라 축방향으로 이격되어 있는 복수의 레벨 센서를 포함하고,
상기 레벨 센서 각각은 센서가 물, 공기 또는 폭발물에 배치되어 있는지를 결정하도록 구성되어 있는, 시스템. - 제76항에 있어서,
상기 하나 이상의 센서는 상기 노즐에 배치되는, 시스템. - 폭발물을 발파공 안으로 로딩하는 방법으로서,
발파공 내의 물의 레벨을 결정하기 위한 별도의 딥핑 단계를 수행함이 없이 전달 호스를 발파공 안으로 삽입하는 단계;
전달 호스의 일부분을 따라 배치된 복수의 제1 레벨 센서로 발파공 내의 물의 레벨을 결정하는 단계;
상기 전달 호스를 통해 폭발물을 발파공 안으로 로딩하는 단계; 및
상기 전달 호스의 원위 단부에 배치된 하나 이상의 파라미터 센서를 통해 발파공의 하나 이상의 파라미터에 대한 데이터를 수집하는 단계를 포함하는, 폭발물을 발파공 안으로 로딩하는 방법 - 제82항에 있어서,
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터는 pH를 포함하는, 방법. - 제82항에 있어서,
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터는 온도를 포함하는, 방법. - 제82항에 있어서,
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터는 폭발물의 밀도를 포함하는, 방법. - 제82항에 있어서,
상기 하나 이상의 파라미터 센서로부터 수집된 데이터에 근거하여 폭발물의 하나 이상의 파라미터를 변경하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제86항에 있어서,
상기 폭발물의 밀도는 상기 하나 이상의 파라미터 센서로부터 수집된 데이터에 근거하여 조정되는, 방법. - 제82항에 있어서,
상기 하나 이상의 파라미터 센서는 상기 전달 호스의 노즐에 배치되는, 방법. - 폭발물을 발파공 안으로 로딩하는 방법으로서,
전달 호스를 발파공 안으로 삽입하는 단계 - 상기 전달 호스는 전달 호스의 원위 단부에 배치된 하나 이상의 센서를 포함함 -;
하나 이상의 파라미터 센서로 발파공의 하나 이상의 파라미터를 감지하는 단계; 및
상기 하나 이상의 파라미터 센서에 의해 감지된 하나 이상의 파라미터에 응답하여 폭발물의 파라미터를 조정하는 단계를 포함하는, 폭발물을 발파공 안으로 로딩하는 방법. - 제89항에 있어서,
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터는 pH를 포함하는, 방법. - 제89항에 있어서,
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터는 온도를 포함하는, 방법. - 제89항에 있어서,
상기 발파공의 하나 이상의 파라미터는 폭발물의 밀도를 포함하는, 방법.
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