JP2009138955A - Explosive loading method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤に穿設した発破孔に爆薬を装填する爆薬装填方法に関する。 The present invention relates to an explosive loading method for loading an explosive into a blast hole drilled in the ground.
従来、例えばトンネル掘削では、ドリルジャンボなどの削孔機を用いてトンネル切羽面から計画トンネルの軸線に平行する複数の発破孔を穿孔し、この発破孔に***や爆薬、込め物を装填して、爆薬の爆発エネルギーにより地山(地盤)を掘削することが行なわれている。また、発破孔を例えば4〜5m程度の長孔で形成しこの長孔内に爆薬を分散装薬し、一度に大量の岩盤(地盤)を掘削する、いわゆる長孔発破によって効率よく掘削することが行なわれている。 Conventionally, for example, in tunnel excavation, a plurality of blast holes parallel to the axis of the planned tunnel are drilled from the face of the tunnel using a drilling machine such as a drill jumbo, and detonators, explosives, and contents are loaded into the blast hole. Drilling a natural ground (ground) with the explosive energy of explosives has been carried out. In addition, blasting holes are formed with long holes of about 4 to 5 m, for example, explosives are dispersed in the long holes, and a large amount of rock mass (ground) is excavated at once, so-called long hole blasting is efficiently drilled. Has been done.
一方、カートリッジ式の爆薬を用いる場合には、作業者の手作業で発破孔に爆薬を装填することになり作業者が発破孔に接近することになるため、危険性が高くかつ装填に多くの時間を要するという問題があった。このため、発破孔に挿入する供給管と、この供給管に爆薬を供給するコンプレッサーやポンプなどの爆薬圧送手段を備えた爆薬装填機を用い、粒状体の硝安油剤爆薬(ANFO)、粒状含水爆薬(粒状エマルション)や糊状で流動性があるバルク含水爆薬(スラリー爆薬などの含水爆薬)などの爆薬を圧送しつつ供給管の先端から吐出させて、機械的に爆薬を発破孔に装填することが行われている。この爆薬装填機を用いた装薬(機械装填)では、作業者による人力装薬に対し、装填時間の短縮や省力化が図られ、また安全に装薬することが可能になる(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
しかしながら、発破孔に爆薬を機械装填する場合には、コンプレッサーやポンプなどの爆薬圧送手段で圧送し、供給管の先端から爆薬を吐出させて装填するため、発破孔全体に爆薬が密充填されてしまい、デカップリング指数(爆薬径に対する発破孔径の割合)を大きくする装薬、すなわち発破孔に少ない装薬量となる部分を存在させるように爆薬を装填するスムースブラスティングに対応できないという問題があった。 However, when loading explosives into the blasting hole, the explosive is pumped by an explosive pumping means such as a compressor or pump, and the explosive is discharged from the tip of the supply pipe. Therefore, there is a problem that it is not possible to cope with the smooth blasting in which the decoupling index (the ratio of the blast hole diameter to the explosive diameter) is increased, that is, the explosive is loaded so that there is a portion with a small charge amount in the blast hole. It was.
具体的に、例えばトンネル切羽面の周端側の発破孔(トンネル掘削面を形成するための掘削予定線近傍に穿設した周辺孔)に爆薬を装填する場合に、発破孔の孔底側(ボトム部)に爆薬を密充填し、発破孔の中央部(コラム部)の爆薬径をやや細くしてデカップリング指数を2〜3程度にすると、爆発エネルギーのガス圧を利用でき、掘削予定線の外側の地山を傷めない掘削が行なえるが、機械装填で爆薬を装填した場合には、発破孔全体に(コラム部にも)爆薬が密充填されてしまい、掘削予定線の外側の地山が損傷してしまうという問題があった。 Specifically, for example, when an explosive is loaded into the blast hole on the peripheral end side of the tunnel face (peripheral hole drilled near the planned excavation line for forming the tunnel excavation surface), the bottom side of the blast hole ( If the bottom part) is filled with explosives, the diameter of the explosive at the center of the blast hole (column part) is slightly narrowed and the decoupling index is set to about 2-3, the gas pressure of the explosion energy can be used, and the planned drilling line Excavation can be performed without damaging the ground outside of the area, but when explosives are loaded by machine loading, the entire blast hole (also in the column part) is filled with explosives, and the ground outside the planned drilling line There was a problem that the mountain was damaged.
本発明は、上記事情に鑑み、機械装填によって発破孔に爆薬を好適に装填することが可能な爆薬装填方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an explosive loading method capable of suitably loading explosives into blast holes by mechanical loading.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の爆薬装填方法は、地盤に穿設した発破孔に供給管を挿入し、該供給管の先端から爆薬を吐出させて順次前記供給管を前記発破孔から引き抜くことにより前記発破孔に爆薬を装填する爆薬装填方法において、前記発破孔の所定位置に棒状のスペーサを挿入設置して前記発破孔の内部空間を減少させ、前記スペーサによって減少した前記内部空間に前記供給管を挿入し、前記爆薬を吐出させながら前記供給管を引き抜いて前記内部空間に前記爆薬を装填するようにしたことを特徴とする。 In the explosive loading method of the present invention, a supply pipe is inserted into a blast hole drilled in the ground, explosive is discharged from the tip of the supply pipe, and the supply pipe is sequentially withdrawn from the blast hole to explode the blast hole. In the explosive loading method, a rod-shaped spacer is inserted and installed at a predetermined position of the blast hole to reduce the internal space of the blast hole, and the supply pipe is inserted into the internal space reduced by the spacer, The explosive is discharged, the supply pipe is pulled out, and the internal space is loaded with the explosive.
この発明においては、発破孔にスペーサを設置することによって、スペーサを設置した部分の発破孔の内部空間をスペーサの体積分だけ減少させることができる。これにより、内部空間に供給管を挿入し、機械装填によって爆薬を装填した場合においても、スペーサの大きさに応じて装薬量を少なくすることができ、また、スペーサの設置位置に応じて発破孔の孔長範囲に装薬量が異なる部分を容易に且つ確実に形成することが可能になる。 In the present invention, by installing the spacer in the blast hole, the internal space of the blast hole in the portion where the spacer is installed can be reduced by the volume of the spacer. As a result, even when the supply pipe is inserted into the internal space and the explosive is loaded by mechanical loading, the amount of charge can be reduced according to the size of the spacer, and the blasting can be performed according to the installation position of the spacer. It is possible to easily and reliably form portions with different amounts of charge in the hole length range of the holes.
また、本発明の爆薬装填方法においては、前記スペーサが、前記発破孔に挿入設置した状態で該スペーサの外面と前記発破孔の孔壁面との間に前記爆薬を装填する前記内部空間が残るように、前記発破孔の断面積よりも小さな断面積を備えて形成されていることが望ましい。 In the explosive loading method of the present invention, the internal space for loading the explosive remains between the outer surface of the spacer and the hole wall surface of the blast hole in a state where the spacer is inserted and installed in the blast hole. Furthermore, it is desirable that the cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area of the blast hole.
この発明においては、スペーサの外面と発破孔の孔壁面との間に残った内部空間に爆薬を装填することによって、スペーサの大きさ(断面積)に応じて、このスペーサを設置した部分の内部空間を所望の断面積となるように残すことができる。これにより、機械装填によって爆薬を装填した場合においても、スペーサを設置した部分の装薬量を少なくし、所望の装薬量で爆薬を装填することが可能になる。よって、確実に且つ容易に所望のデカップリング指数となるように装薬を行うことが可能になる。 In the present invention, the explosive is loaded into the internal space remaining between the outer surface of the spacer and the hole wall surface of the blasting hole, so that the inside of the portion where the spacer is installed according to the size (cross-sectional area) of the spacer. The space can be left to have a desired cross-sectional area. Thereby, even when an explosive is loaded by mechanical loading, it is possible to reduce the amount of charge in the portion where the spacer is installed and to load the explosive with a desired amount of charge. Therefore, it is possible to charge the battery so that the desired decoupling index is obtained reliably and easily.
さらに、本発明の爆薬装填方法においては、前記スペーサが、前記発破孔に挿入設置した該スペーサによって前記発破孔の孔長範囲に前記爆薬が装填されない部分を形成するように、前記発破孔の断面積と略同等の断面積を備えて形成されていてもよい。 Further, in the explosive loading method according to the present invention, the blast hole is cut off so that the spacer is inserted into the blast hole to form a portion where the explosive is not loaded in the hole length range of the blast hole. It may be formed with a cross-sectional area substantially equal to the area.
この発明においては、スペーサによって発破孔の孔長範囲に爆薬が装填されない部分を形成することができるため、スペーサが設置されていない部分の内部空間に機械装填によって爆薬が密充填されても、発破孔に装填する装薬量を少なくすることができる。これにより、体積デカップリング指数(装薬量に対する発破孔の体積(容積)の割合)をスペーサの長さに応じて決めることができ、確実に且つ容易に所望のデカップリング指数(体積デカップリング指数)となるように装薬を行うことが可能になる。 In the present invention, since the portion where the explosive is not loaded can be formed in the hole length range of the blasting hole by the spacer, even if the explosive is tightly packed by mechanical loading in the internal space of the portion where the spacer is not installed, The amount of charge loaded into the hole can be reduced. As a result, the volume decoupling index (ratio of the volume (volume) of the blast hole to the amount of charge) can be determined according to the length of the spacer, and the desired decoupling index (volume decoupling index) can be reliably and easily determined. ) Can be charged.
本発明の爆薬装填方法によれば、スペーサを設置することによって発破孔の孔長範囲に装薬量が異なる部分を確実に且つ容易に形成することができるため、機械装填によってスムースブラスティング装薬を行うことが可能になる。 According to the explosive loading method of the present invention, it is possible to reliably and easily form a portion having a different amount of charge in the hole length range of the blasting hole by installing a spacer. It becomes possible to do.
以下、図1から図4を参照し、本発明の一実施形態に係る爆薬装填方法について説明する。本実施形態では、トンネル掘削に伴いトンネル切羽面から掘進方向に向けて地山(地盤)に穿設した発破孔に爆薬を機械的に装填する方法について説明を行うが、本発明は、明りのベンチ発破掘削における残壁の仕上げ掘削用の発破孔や、地下備蓄施設の空洞の仕上げ掘削用の発破孔など他の発破孔への爆薬の装填に適用されてもよいものである。 Hereinafter, an explosive loading method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In the present embodiment, a method for mechanically loading explosives into a blast hole drilled in a natural ground (ground) from the tunnel face to the direction of excavation in conjunction with tunnel excavation will be described. It may be applied to loading explosives into other blast holes, such as blast holes for finishing excavation of the remaining wall in bench blast excavation and blast holes for finishing excavation of cavities in underground storage facilities.
本実施形態の爆薬装填機1は、図1に示すように、爆薬2を発破孔3に装填するためのホースなどの供給管4と、図示せぬ爆薬収容容器と供給管4に接続され、圧縮空気によって供給管4内に爆薬2を圧送し供給管4の先端4aから爆薬2を吐出させるための例えばコンプレッサーなどの爆薬圧送手段5とを備えて構成されている。なお、本実施形態において、爆薬4は、粒状体の硝安油剤爆薬(ANFO)などの粒状爆薬とする。
As shown in FIG. 1, the
ついで、上記構成からなる爆薬装填機1を用いて発破孔3に爆薬2を装填する方法について説明し、本実施形態の爆薬装填方法の作用及び効果について説明する。
Next, a method of loading the
ここで、トンネル掘削では、トンネル断面を掘削予定線に極力近づけるように、すなわち凹凸の少ないトンネル掘削面を形成するように掘削することが求められる。このため、従来、図2に示すように、トンネル切羽面T1の周端側に穿設した発破孔(周辺孔)3には、孔底3a側のボトム部6に、発破孔3内にやや太い***11a付き爆薬(いわゆる親ダイ11)を装填し、ボトム部6と発破孔3の開口部3b側を塞ぐ込め物12との間に位置するコラム部7に、ボトム部6よりも装薬量が少なくなるように爆薬2を装填、すなわち発破孔3の直径(孔径)に対し細径のSB爆薬2を装填する。これは、いわゆるスムースブラスティング装薬と称され、コラム部7に、デカップリング指数(爆薬径に対する発破孔径の割合)が2〜3程度となるように装薬することで、発破孔3周辺の地山Gに発生する放射状亀裂を少なくし、掘削予定線沿いに卓越して亀裂を発生させることができ、これにより、凹凸の少ないトンネル掘削面を形成することが可能になる。
Here, in tunnel excavation, it is required to excavate so that the tunnel cross section is as close as possible to the planned excavation line, that is, to form a tunnel excavation surface with less unevenness. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 2, the blasting hole (peripheral hole) 3 drilled on the peripheral end side of the tunnel facet T1 has a slight gap in the
しかしながら、爆薬装填機1を用いて機械的に爆薬2を装填する場合には、図1に示すように、発破孔3に挿入した供給管4を、その先端4aから爆薬2を吐出させ順次発破孔3から引き抜きながら爆薬2を装填するため、装薬量を少なくするコラム部7に爆薬2が密充填されてしまい、所望のデカップリング指数となるように装薬できないという問題があった。このため、従来、トンネル切羽面T1の周端側に穿設した発破孔3の装薬は、細径のSB爆薬2を用いて作業者の手作業で行わざるを得なかった。
However, when the
これに対し、本実施形態では、図3及び図4に示すように、発破孔3のボトム部6に親ダイ11を装填した段階で、発破孔3に棒状のスペーサ13を挿入し、このスペーサ13をコラム部(所定位置)7に設置する。本実施形態のスペーサ13は、断面略楕円状の筒の両端部13a、13bをそれぞれ閉塞して空気を内包した袋状に形成され、コラム部7と略同等の長さを備えて形成されている。また、スペーサ13は、発破孔3の断面積よりも小さな断面積を備えて形成され、発破孔3の掘削予定線側の孔壁面3cに一部の外面13cを接触させて設置されている。これにより、スペーサ13は、互いに接触していないスペーサ13の外面13cと発破孔3の孔壁面3cとの間に発破孔3の内部空間14を残した状態で設置される。そして、このように設置したスペーサ13によって、発破孔3の内部空間14がスペーサ13の体積分だけ減少し、さらに、図4に示すように、発破孔3のコラム部7の内部空間14の断面積がスペーサ13の断面積の分だけ減少する。また、このとき、発破孔3の断面積に対し予め所定の断面積を備えるようにスペーサ13を形成しておくことで、コラム部7に所望の断面積の内部空間14を残すことができる。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, when the
そして、上記のように発破孔3に親ダイ11の装薬及びスペーサ13の設置を終えた段階で、供給管4を発破孔3の内部空間14に挿入する。このとき、スペーサ13によって減少したコラム部7の内部空間14に供給管4を挿入してゆき、先端4aが親ダイ11付近に配されるように挿入する。このように供給管4を挿入設置した段階で、爆薬装填機1のコンプレッサーを駆動し、圧縮空気によって爆薬2を圧送させ、供給管4の先端4aから爆薬2を吐出させる。供給管4から吐出した爆薬2は、発破孔3の内部空間14に充填されてゆき、爆薬2を吐出させながら順次供給管4を発破孔3から引き抜いてゆくことで、コラム部7の内部空間14に爆薬2が密充填される。ちなみに、両端部13a、13bを閉塞してスペーサ13が形成されているため、爆薬2がスペーサ13の内部に入ることはない。
Then, the
また、このとき、スペーサ13によってコラム部7の内部空間14が減少しているため、発破孔3の単位孔長当たりのコラム部7の装薬量は、親ダイ11を設置したボトム部6に対して必然的に少なくなり、スペーサ13の設置位置に応じて発破孔3の孔長範囲に装薬量が異なる部分が容易に且つ確実に形成される。さらに、スペーサ13を設置したコラム部7の内部空間14が所望の断面積となるように残されているため、このコラム部7の内部空間14に密充填した爆薬2は、確実に所定の装薬量で装填される。そして、このようにスペーサ13の大きさ(断面積)に応じてコラム部7の装薬量が決まるため、機械装填で発破孔3に爆薬2を装填する場合においても、スペーサ13の大きさを選定することによって、確実に所望のデカップリング指数となるように装薬を行うことが可能になる。
At this time, since the
そして、上記のように発破孔3にコラム部7の装薬量を確実に少なくして好適に爆薬2が装填されることで、起爆させた際に、爆発エネルギーのガス圧を利用し、発破孔3周辺の地山Gに発生する放射状亀裂を少なくし、掘削予定線沿いに卓越して亀裂を発生させて、凹凸の少ないトンネル掘削面が形成される。
Then, as described above, the explosive 2 is appropriately loaded with the amount of charge in the
また、本実施形態においては、スペーサ13が発破孔3の掘削予定線側に設置されているため、このスペーサ13で掘削予定線よりも外側の地山Gに作用しようとする爆発エネルギーが受け止められる。これにより、掘削予定線の外側の地山Gに損傷が生じることが防止され、より確実に凹凸の少ないトンネル掘削面が形成されることになる。
Moreover, in this embodiment, since the
したがって、本実施形態の爆薬装填方法においては、発破孔3の所定位置にスペーサ13を設置することによって、このスペーサ13を設置した部分(コラム部7)の発破孔3の内部空間14をスペーサ3の体積分だけ減少させることができる。また、スペーサ13の大きさ(断面積)に応じてコラム部7の内部空間14を所望の断面積となるように残すことができる。これにより、機械装填によって爆薬2を装填した場合においても、確実にコラム部7に所望の装薬量で爆薬2を装填することができ、確実に所望のデカップリング指数となるように装薬を行うことが可能になる。
Therefore, in the explosive loading method of the present embodiment, the
よって、本実施形態の爆薬装填方法によれば、スペーサ13を設置することによって発破孔3の孔長範囲に装薬量(装薬径)が異なる部分を確実に且つ容易に形成することができ、機械装填によって確実にスムースブラスティング装薬を行うことが可能になる。
Therefore, according to the explosive loading method of the present embodiment, by installing the
また、スペーサ13を発破孔3の掘削予定線側に設置しておくことによって、スペーサ13で掘削予定線よりも外側の地山Gに作用しようとする爆発エネルギーを受け止めることが可能になり、掘削予定線の外側の地山Gに損傷が生じることを防止でき、より確実に凹凸の少ないトンネル掘削面を形成することが可能になる。
In addition, by installing the
以上、本発明に係る爆薬装填方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、発破孔3にスペーサ13を挿入設置した後に、内部空間14に供給管4を挿入して爆薬2を装填するものとしたが、例えばスペーサ13を着脱可能に供給管4に取り付けておき、供給管4を発破孔3に挿入するとともにスペーサ13を所定位置に配置し、先端4aから爆薬2を吐出させて供給管4を引き抜くと同時にスペーサ13を分離して所定位置に残置させるようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of the explosive loading method concerning this invention was described, this invention is not limited to said one Embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning. For example, in this embodiment, the
また、本実施形態では、スペーサ13が断面略楕円状の筒の両端部13a、13bをそれぞれ閉塞して袋状に形成されているものとしたが、本発明に係るスペーサは、発破孔3に挿入設置することで装薬量を調整することが可能であれば、特に形状や材質を限定する必要はない。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、発破孔3に一つのスペーサ13を設置するものとして説明を行ったが、一つの発破孔3に複数のスペーサ13を設置してもよく、このように複数のスペーサ13を用いることで、例えば長孔発破など、発破孔3の孔長範囲に装薬量が異なる部分(コラム部7)を複数形成する場合にも容易に対応することが可能である。
Further, in the present embodiment, the description has been made on the assumption that one
また、本実施形態では、スペーサ13が発破孔3の断面積よりも小さな断面積を備えて形成され、発破孔3の掘削予定線側に設置することで、スペーサ13の外面13cと発破孔3の孔壁面3cとの間に発破孔3の内部空間14を形成するものとしたが、例えば図5に示すように、スペーサ15を発破孔3の断面積と略同等の断面積を備えて形成し、親ダイ11に隣接するように発破孔3に挿入設置して、発破孔3の内部空間14を減少させるようにしてもよい。この場合には、スペーサ15が例えば発破孔3の孔径よりも僅かに小さな直径を備えた円筒15aの両端部をそれぞれ栓15bで閉塞して形成されることで、爆薬2が内部に入り込むことがなく、また、スペーサ15によって発破孔3の孔長範囲に爆薬2が装填されない部分を形成することができる。これにより、スペーサ15が設置されていない部分の内部空間14に機械装填によって爆薬2が密充填されても、発破孔3に装填する装薬量を少なくすることができ、このとき、体積デカップリング指数(装薬量に対する発破孔3の体積(容積)の割合)をスペーサ15の長さに応じて決めることができるため、確実に且つ容易に所望のデカップリング指数(体積デカップリング指数)となるように装薬を行うことが可能になる。
Further, in the present embodiment, the
1 爆薬装填機
2 爆薬
3 発破孔
3a 孔底
3b 開口部
3c 孔壁面
4 供給管
4a 先端
5 爆薬圧送手段
6 ボトム部
7 コラム部
11 親ダイ
11a ***
12 込め物
13 スペーサ
13c 外面
14 内部空間
15 スペーサ
G 地山(地盤)
T1 トンネル切羽面
DESCRIPTION OF
T1 tunnel face
Claims (3)
前記発破孔の所定位置に棒状のスペーサを挿入設置して前記発破孔の内部空間を減少させ、前記スペーサによって減少した前記内部空間に前記供給管を挿入し、前記爆薬を吐出させながら前記供給管を引き抜いて前記内部空間に前記爆薬を装填するようにしたことを特徴とする爆薬装填方法。 In the explosive loading method of loading the explosive into the blast hole by inserting the supply pipe into the blast hole drilled in the ground, discharging the explosive from the tip of the supply pipe, and sequentially pulling out the supply pipe from the blast hole,
A rod-like spacer is inserted and installed at a predetermined position of the blast hole to reduce the internal space of the blast hole, the supply pipe is inserted into the internal space reduced by the spacer, and the explosive is discharged while the supply pipe is discharged. The explosive loading method, wherein the explosive is loaded and the internal space is loaded with the explosive.
前記スペーサが、前記発破孔に挿入設置した状態で該スペーサの外面と前記発破孔の孔壁面との間に前記爆薬を装填する前記内部空間が残るように、前記発破孔の断面積よりも小さな断面積を備えて形成されていることを特徴とする爆薬装填方法。 The explosive loading method according to claim 1,
The spacer is smaller than the cross-sectional area of the blasting hole so that the internal space for loading the explosive remains between the outer surface of the spacer and the hole wall surface of the blasting hole with the spacer inserted in the blasting hole. An explosive loading method characterized by being formed with a cross-sectional area.
前記スペーサが、前記発破孔に挿入設置した該スペーサによって前記発破孔の孔長範囲に前記爆薬が装填されない部分を形成するように、前記発破孔の断面積と略同等の断面積を備えて形成されていることを特徴とする爆薬装填方法。 The explosive loading method according to claim 1,
The spacer is formed with a cross-sectional area substantially equal to the cross-sectional area of the blast hole so that the spacer inserted into the blast hole forms a portion where the explosive is not loaded in the hole length range of the blast hole. Explosive loading method characterized by being made.
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