KR910006766B1 - 탄층발파장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탄층발파장치

제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 탄층발파장치를 도시해 놓은 사시도.

제2도는 제1도에 도시된 스테이관과 브레이킹부재가 결합된 상태도.

제3도는 제1도에 도시된 실린더내의 피스톤이 장착된 상태도.

제4도는 제1도에 도시된 탄층발파장치가 갱내에 설치되어 있는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캡너트 2, 27 : 인입호스

3 : 원형지지판 4 : 구멍

5, 5', 5", 16, 18' : 숫나사 6 : 스테이(Stay)관

7, 8, 13, 13', 18 : 암나사 9, 15 : 발파구멍

10 : 룩너트 11 : 시험편

12 : 브레이킹부재 14 : 피스톤

17 : 실린더 19 : 가이드홀

20 : 관 21 : 링크체인

22 : 지주 23 : 스톱너트

24 : 스프링 25 : 발파스위치

26 : 압축기

본 발명은 공기압을 이용한 탄층발파장치에 관한 것으로, 특히 스테이관(Stay tube) 및 브레이킹(Breaking)부재내 초고압의 압축공기를 순간적으로 대기압과 같은 공기로 압력을 완화시키는 과정에서 발생될 풍압과 풍속을 이용해서 탄층을 파괴시킬 수 있도록 된 탄층발파 장치에 관한 것이다.

일반적으로 갱내에 매장된 탄층을 파괴해서 채탄하기 위해서는, 탄층의 일정한 간격마다 화약을 설치한 다음 폭파해주는 방법이라든지 광부가 굴착기로서 해당 탄층을 파괴하는 방법등으로 그 목적을 달성하도록 되어 있었다. 그런데, 상기와 같은 작업들이 좁은 공간의 갱내에서 이루어지기 때문에, 광부의 안정성이라든지 갱내의 안정도를 고려하면서 채광에 필요한 작업을 수행하게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안해서 발명된 것으로, 스테이관과 브레이킹부재 및 다수의 실린더를 조립시켜 일정깊이의 탄층구멍에 설치한 다음 최대압력(예컨대 900바)의 압축공기를 상기 브레이킹부재와 다수의 실린더에 주입시킴으로써, 탄층발파시 상기 브레이킹부재의 시험편이 파괴되면서 그 파괴된 구멍으로 초고압의 압축공기가 대기압의 자유공기로 변해 탄층으로 토출되고 순차적으로 그 상부의 실린더내에 압축공기의 힘으로 피스톤을 밀어내려 발파구멍으로 압축공기를 토출해서 순차적으로 상부쪽으로 폭발하도록 된 공기압을 이용한 탄층발파장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄층발파장치는, 양측으로 캡너트(1)가 결합되어 있는 일정한 길이의 인입호스(2)와, 일측이 터져있으면서 원형지지편(3)에 도시되지 않은 링크체인을 이용해서 지주에 고정시키고 구멍(4)을 통과한 상기 인입호스(2)의 캡너트(1)를 숫나사(5)가 형성된 타측내부에 결합시키는 스테이관(6), 일측의 암나사(7)에 상기 스테이관(6)의 숫나사(5)가 결합되면서 타측의 암나사(8)에 일정길이의 관(20)의 숫나사(5')가 결합되고 발파구멍(9)의 록너트(10)를 시험편(11)으로 막아주는 브레이킹부재(12), 상기 관(20)의 다른 숫나사(5")가 스톱너트(23)를 매개로 일측의 암나사(13)에 결합되면서 타측의 암나사(13')에 다른 관(20)의 숫나사(16)가 결합되고 내부의 피스톤(14)으로 발파구멍(15)을 막아주는 다수의 실린더(17) 및, 상기 실린더(17)사이를 연결해주는 관(20) 및, 마지막 실린더(17)의 암나사(18)에 관(20)이 결합되어 그 타측의 숫나사(18')에 가이드홀(19)이 결합되도록 구성된 것을 그 특징으로 한다.

이하 본 발명의 1실시예를 예시도면에 의거 상세히 설명한다. 제1도는 본 발명의 1실시예에 관한 탄층발파장치를 도시해 놓은 것으로, 본 발명의 탄층발파장치는 갱내의 위경사가 약 37도 이상에서 채탄에 적합하도록 도시되지 않는 링크체인을 이용해서 탄층표면에 지지해주는 스테이관(6)과, 시험편(11) 장착용으로 최초에 폭발하는 브레이킹부재(12), 이 브레이킹부재(12)의 시험편(11)에 의해 내부의 압축공기가 탄층으로 토출된 다음 발파구멍(12)을 막았던 피스톤(14)이 후퇴되면서 압축공기가 탄층으로 토출되는 다수의 실린더(17) 및 관(20)으로 구성되어져 있다.

먼저 상기 스테이관(6)은 제2도에 도시된 바와 같이 일측이 터져있고 일정높이에 구멍(4)이 뚫어져 있어 양측으로 캡너트(1)가 결합된 일정길이의 인입호스(2)가 끼워져서 상기 캡너트(1)가 숫나사(5)가 형성된 타측내부에 결합된다. 그리고, 본 발명의 탄층발파장치는 제4도에 도시된 바와 같이 갱내의 위경사(약 37도 이상)에 장착할 수 있도록 구멍을 도시되지 않는 착암기를 이용해서 천공한 다음 상기 스테이관(6)의 원형지지편(3)에 다수의 링크체인(21)을 연결해서 다수의 지주(22)로 고정시켜 놓게 된다.

상기 스테이관(6)에 시험편(11)장착용으로 최초로 폭발하는 브레이킹부재(12)를 조립하게 되는바, 이 브레이킹부재(12)의 양측으로 암나사(7, 8)가 형성되어 상기 스테이관(6)의 숫나사(5)와 일정길이의 관(20)의 숫나사(5')를 각기 결합해주게 된다. 그리고, 상기 브레이킹부재(12)의 시험편(11)은 발파구멍(9)에 끼워진 록너트(10)를 막아주는 것으로, 탄층 및 탄의 경도에 따라 사용압력에 맞게 그 두께(즉, 1mm 내지 4.5mm)를 선택해서 조립하게 된다. 상기 브레이킹부재(12)에 조립된 상기 관(20)의 숫나사(5")가 제3도에 도시된 바와 같이 스톱너트(23)를 매개로 내부에 피스톤(14)이 적재된 실린더(17)의 암나사(13)에 결합되는 한편 다른 암나사(13')에 일정길이의 관(20)의 숫나사(16)가 결합됨으로, 상기 실린더(17)의 내부로 압축공기가 인입된다면 상기 피스톤(14)이 발파구멍(15)을 맞아주게 된다. 이때 계속 인입되는 압축공기가 상기 피스톤(14)의 스프링(24)을 밀어 인입통로를 형성시켜 주어 상기 관(20)을 통해 다수 조립된 실린더(17)와 관(20)으로 계속 인입되게 된다.

이상과 같이 상기 실린더(17)와 관(20)이 탄층 및 탄의 경도에 맞게 여러개 설치하게 되는데, 여기서 마지막 실린더(17)에 인입압력의 통로를 막아주는 가이드홀(19)을 결합시키기 위해서는, 상기 실린더(17)의 암나사(18)에 일정길이의 관(20)을 결합시킨 다음 그 숫나사(18')에 결합하면 된다. 따라서, 본 발명의 탄층발파장치는 인입호스(2)가 스테이관(6)에 조립된 상태에서 순차적으로 브레이킹부재(12), 일정길이의 관(20), 피스톤(14)이 내장된 실린더(17) 및, 탄층 및 탄의 경도에 맞게 다수의 관(20)과 실린더(17)가 조립된 다음 가이드홀(19)을 조립함으로써 이루어지게 된다.

한편, 제4도에 도시된 바와 같이 갱내의 예컨대 37도 이상 위경사에 상기와 같이 조립된 본 발명의 탄층발파장치를 장착하기 위해 구멍을 도시되지 않는 착암기를 이용해서 천공한 다음 그 구멍에다 장착하고, 이 탄층발파장치의 이탈을 방지하기 위해 다수의 링크체인(21)을 스테이관(6)의 원형지지편(3)에 연결한 다음 탄층에다 상기 링크체인(21)의 지주(22)를 견고하게 고정시켜 놓는다. 이어 탄층발파장치에 있는 인입호스(2)의 캡너트(1)에다 안정길이의 인입호스(27)를 연결시킨 다음 순차적으로 발파스위치(25)와 초고압의 압축기(26)를 조립함으로써 탄층의 파괴의 발파준비가 완료되게 된다.

이때 안정거리에 있는 발파자가 상기 탄층을 파괴하기 위해 상기 압축기(26)의 밸브를 연 다음 발파위치의 사기 발파스위치(25)를 통해 압축공기가 유출된다면, 예컨대 400-900바(Bar)인 압축공기가 안정된 길이의 인입호스(24, 2)를 거쳐 스테이관(6)에 공급됨으로, 이 스테이관(6)을 통과한 압축공기는 수 mm의 시험편(11)으로 발파구멍(9)을 막은 브레이킹부재(12)를 거쳐 일정길이의 관(20)에 조립된 실린더(17)에 공급된다. 이로부터 상기 압축공기가 실린더(17)내의 피스톤(14)을 밀어 발파구멍(15)을 막은 다음 이 피스톤(14)의 스프링(24)을 밀게 되고, 이 피스톤(14)에 압축공기의 인입통로가 형성되어 다시 일정길이의 관(20)에 조립된 실린더(17)에 공급된다. 따라서, 상기 관(20)에 조립된 실린더(17)는 상기와 같이 동작됨으로 탄층 및 탄의 경도에 따라 예캡너트 20M내에서 여러개 설치되어져 있는데, 이렇게 상기 관(20)과 실린더(17)의 피스톤(14)을 통과한 압축공기는 마지막 관(20)의 가이드홀(19)에 이르게 되어 스테이관(6)의 인입호스(2)에 공급되었던 예컨대 400-900바의 압축공기와 거의 일치되어진다.

이로부터 브레이킹부재(12)의 시험편(11)의 파괴되면서 그 파괴된 발파구멍(9)으로 브레이킹부재(12)가 결합된 관(20)내에 주입되어 있던 초고압의 압축공기가 대기압의 자유공기로 변하여 탄층으로 토출되고, 이 발파음을 확인하고 발파자는 상기 발파스위치(25)를 정지위치로 환원시켜 잔존해 있던 잔류공기를 대기중으로 유출시키게 된다. 이와 더불어 상기 브레이킹부재(12)의 발파구멍(9)으로 초고압의 압축공기가 탄층으로 토출된 다음 상기 관(20)내의 압력차이에 의해 상부에 조립되어 있던 실린더(17)에 압축공기의 힘으로 발파구멍(15)을 막고 있던 피스톤(14)을 밀어내려 열어줌으로서, 실린더(17)의 관(20)에 주입되었던 압축공기를 탄층으로 토출시켜주게 된다. 이와 같은 실린더(17)의 피스톤(14) 동작은 상기 실린더(17)의 연결숫자에 따라 상기 브레이킹부재(12)로부터 상부쪽의 실린더(17)쪽으로 순차적으로 폭발하게 됨으로 탄층이 파괴되게 된다.

이와 같은 일련의 탄층발파작업이 끝나게 되면 발파스위치(25)와 본 발명의 탄층발파장치를 조립의 반대순서로 철수해서 다음 작업을 준비할 수 있도록 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스테이관과 브레이킹부재 및 다수의 실린더를 조립시켜 일정깊이의 탄층구멍에 설치한 다음 최대압력(예컨대 900바)의 압축공기를 상기 브레이킹부재와 다수의 실린더에 주입시킴으로써, 탄층발파시 상기 브레이킹부재의 시험편이 파괴되면서 그 파괴된 구멍으로 초기압의 압축공기가 대기압의 자유공기로 변해 탄층으로 토출되고 순차적으로 그 상부의 실린더내에 압축공기의 힘으로 피스톤을 밀어내려 발파구멍으로 압축 공기를 토출해서 순차적으로 상부쪽으로 폭발하도록 된 공기압을 이용한 탄층발파장치를 제공할 수 있게 된다. 또 본 발명은 그 기술적 요지가 벗어나지 않는 범위내에서 여러 형태로 변형해서 실시할 수 있다.

Claims (3)

1. 양측으로 캡너트(1)가 결합되어 있는 일정한 길이의 인입호스(2)와, 일측이 터져 있으면서 원형지지편(3)에 도시되지 않는 링크체인을 이용해서 지주에 고정시키고 구멍(4)을 통과한 상기 인입호스(2)의 캡너트(1)를 숫나사(5)가 형성된 타측내부에 결합시키는 스테이관(6), 일측의 암나사(7)에 상기 스테이관(6)의 숫나사(5)가 결합되면서 타측의 암나사(8)에 일정길이의 관(20)의 숫나사(5')가 결합되고 발파구멍(9)의 록너트(10)를 시험편(11)으로 막아주는 브레이킹부재(12), 상기 관(20)의 다른 숫나사(5")가 스톱너트(23)를 매개로 일측의 암나사(13)에 결합되면서 타측의 암나사(13')에 다른 관(20)의 숫나사(16)가 결합되고 내부의 피스톤(14)으로 발파구멍(15)을 막아주는 다수의 실린더(17) 및, 상기 실린더(17) 사이를 연결해주는 관(20) 및, 마지막 실린더(17)의 암나사(18)에 관(20)이 결합되어 그 타측의 숫나사(18')에 가이드홀(19)이 결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 탄층발파장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 브레이킹부재(12)의 시험편(11) 두께가 탄층 및 탄의 경도에 따라 약 1mm-4.5mm인 것을 특징으로 하는 탄층발파장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 실린더(17)의 피스톤(14)내에 스프링(24)을 설치해서 압축공기가 인입됨에 따라 상기 스프링(24)을 밀게 됨으로 인입통로를 형성시켜 주도록 된 것을 특징으로 하는 탄층발파장치.

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