JP4621149B2 - 爆薬の装填方法及び装填装置 - Google Patents

Description

本発明は、岩盤等の切羽面に穿孔された装薬孔に包装爆薬を遠隔操作で装填するための装填作業の操作性に優れた爆薬の装填方法及びその方法に用いられる小型で軽量な装填装置に関するものである。

従来から爆薬の形態として、例えば硝安油剤爆薬（以下、ＡＮＦＯと略記する）等に代表される粒状爆薬や含水爆薬等に代表される包装された爆薬（以下、包装爆薬と略記する）が使用されている。これらの爆薬を岩盤等に穿孔された装薬孔に装填する方法として、ＡＮＦＯのようなバルク状の爆薬はＡＮＦＯローダーのような装填機を用いる方法が実用化されている。

一方、包装爆薬の装填方法として、以下の方法が知られている。すなわち、装填機に連結された装填ホースと、この装填ホースに接続された装填パイプとからなる装填装置により包装爆薬を圧送して装填する方法である。このような方法に用いられる装填装置として、装填作業を遠隔操作により連続的に、かつ取扱い良く行うための包装爆薬の遠隔装填装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

この装填装置は、包装爆薬の供給系を荷台に搭載した車両Ａとバスケット（装薬ケージ）を搭載した大型ホイールジャンボＢとから構成され、大型で大がかりな装置である。すなわち、前記車両Ａの荷台に搭載されている供給系としては、例えば数百本〜千本程度の多量の包装爆薬を収納するホッパー、このホッパーから所定量の包装爆薬を取り出すためのコンベアからなる掻出機、掻出機により取り出された包装爆薬を装填機に案内するためのシュートが備えられている。さらに、このシュートを介して送られた包装爆薬を圧送供給する装填機、この装填機に連結され圧送される包装爆薬を前記のバスケットを経て装薬孔に導く装填ホース等が備えられている。また、圧送手段としてのコンプレッサも車両Ａには搭載されている。さらに、込め物については、込め物を整列させ個別に切り出す切出機も車両Ａに搭載され、切り出された込め物が前記の装填機に供給されるようになっている。

この車両Ａの前方、すなわち車両Ａと切羽面との間には大型ホイールジャンボＢが配置され、このホイールジャンボＢのブームに設けられたバスケットまで車両Ａに搭載された装填機から前記装填ホースが延び、かつバスケット上の装填作業者を介して更にこの装填ホースは装薬孔まで延びている。
特開平９−１２６７００号公報（第２頁、第５頁、図１及び図２）

ところが、前記包装爆薬は車両Ａに搭載された装填機から装填ホースを通して大型ホイールジャンボＢのバスケットまで圧送され、バスケット上の装填作業者が切羽の装薬孔内に包装爆薬を装填することになる。従って、装填ホースは相当長いもの、例えば２０ｍ以上にもなることから圧送手段として用いる圧縮空気の圧力損失が大きくなり、また途中で湾曲した部分や大型ホイールジャンボＢのところでは地上からバスケットの高さまで立ち上げなければならならない。そのため、圧送された包装爆薬が装填ホース内で詰まったり、装填ホースが閉塞されるおそれがあり、それを避けるためには、ホースの不要に長い部分について湾曲部分を形成することなく、作業現場に展開する必要がある。また、装薬現場の地面にはかなりの凹凸があり、そこへ長い装填ホースを配設する必要があることから、装填ホースの引き回しに労力を必要とし、操作性にも難があった。

そこで、本発明の目的とするところは、装填機を小型、軽量化することができるとともに、装填時の操作性を著しく向上させることができる爆薬の装填方法及びそれに用いる装填装置を提供することにある。

本発明者らは、前記の目的を達成するために鋭意検討した結果、装填ホース内に爆薬を一時保持させることで、装填機を劇的に小型、軽量化でき、それを装填作業者の近傍に配置することによって、装填ホースの長さをできるだけ短くした構成とすることにより、装填時の操作性を画期的に向上できることを見出して本発明を完成した。

すなわち、本発明における第１の発明の爆薬の装填方法は、一端に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入する投入口及び他端に筒状部が設けられ、複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送するための圧送手段が接続された装填機と、該装填機の筒状部に連結された装填ホースと、該装填ホースに接続された装填パイプとを備えた装填装置を用い、前記圧送手段により複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送して切羽面に穿孔された装薬孔に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填する方法において、前記装填ホースを、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分を備えた形状とし、装填機を装填作業者の操作範囲内に配置し、投入口が筒状部より上になるようにして、投入口から複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入し、該複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を自重により装填機を通過させて装填ホース内に一旦ストックした後、圧送手段により装填ホース内に一旦ストックされた複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填パイプを介して装薬孔に装填することを特徴とするものである。

第２の発明の爆薬の装填方法は、第１の発明において、前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分とが連続した形状であることを特徴とするものである。
第３の発明の爆薬の装填方法は、第１の発明において、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分との間に直線部分を有することを特徴とするものである。

第４の発明の爆薬の装填方法は、第１から第３のいずれかの発明において、さらに、装填機には給水手段が接続され、該給水手段から装填機内に給水することを特徴とするものである。
第５の発明の爆薬の装填方法は、第１から第４のいずれかの発明において、前記圧送手段又は給水手段は、装薬孔が穿孔された切羽面を形成するための坑内既存設備であることを特徴とするものである。

第６の発明の爆薬の装填装置は、一端に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入する投入口及び他端に筒状部が設けられ、それらの間に投入弁が設けられたハウジング並びに複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送するための圧送手段が接続されるとともに、装填作業者の操作範囲内に配置される装填機と、該装填機の筒状部に連結され、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分を備えた形状であり複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物が自重により装填機を通過して内部に一旦ストックされる装填ホースと、該装填ホースに接続された装填パイプとを備えることを特徴とするものである。

第７の発明の爆薬の装填装置は、第６の発明において、前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分とが連続した形状であることを特徴とするものである。
第８の発明の爆薬の装填装置は、第６の発明において、前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分との間に直線部分を有することを特徴とするものである。
第９の発明の爆薬の装填装置は、第６から第８のいずれかの発明において、前記ハウジングにはハウジング内に投入された複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物の数を計数するカウンターが設けられていることを特徴とするものである。

第１０の発明の爆薬の装填装置は、第６から第９のいずれかの発明において、さらに、前記ハウジングには給水手段が接続され、該給水手段から装填機内に給水することを特徴とするものである。

第１１の発明の爆薬の装填装置は、第６から第１０のいずれかの発明において、前記圧送手段には分配器が設けられていることを特徴とするものである。
第１２の発明の爆薬の装填装置は、第１０又は第１１の発明において、前記給水手段には分配器が設けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
第１の発明の爆薬の装填方法においては、装填機を装填作業者の操作範囲内に配置し、投入口が筒状部より上になるようにして、投入口から複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入し、該複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填ホース内に一旦ストックした後、圧送手段により複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填パイプを介して装薬孔に装填する。このため、前記従来技術のように装填機が装填作業者と離れた位置に配置されることなく、装填作業者の操作範囲内に配置される。従って、装填ホースを短くすることができ、装填作業の邪魔にならず、その張り具合又は弛み具合を検知する必要もない。その結果、複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物の装填時における操作性を著しく向上させることができる。

さらに、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分を備えた形状の装填ホース内に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を自重により装填機を通過させて一旦ストックした後、装填する構成としているため、ホッパー、掻出機、シュート等が不要であり、装填装置を小型、軽量化でき、装填時の操作性をより向上させることができる。加えて、込め物についても爆薬と同様に、切出機や特別の装填機を用いることなく、前記の装填装置を用いて容易に装填することができる。また、爆薬が包装爆薬であることから、その取り扱いが容易であり、そのために装填時の操作性に優れている。

第２の発明の爆薬の装填方法では、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分とが連続した形状である。このため、両曲線部分の間に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を容易にストックすることができる。
第３の発明の爆薬の装填方法では、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分との間に直線部分を有している。このため、直線部分に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物をストックすることができる。

第４の発明の爆薬の装填方法では、装填機には給水手段が接続され、該給水手段から装填機内に給水するように構成されている。このため、装填機、さらには装填ホースの内面に水膜が形成され、複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填ホース内で詰まることなく円滑に装薬孔に装填することができ、さらに操作性が向上する。

第５の発明の爆薬の装填方法では、圧送手段又は給水手段は、装薬孔が穿孔された切羽面を形成するための坑内既存設備を利用すれば、装填装置専用のコンプレッサや水タンクが不要となり、装填装置を一層小型化することができ、さらに操作性が良くなる。

第６の発明の爆薬の装填装置においては、一端に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入する投入口及び他端に筒状部が設けられ、それらの間に投入弁が設けられたハウジング並びに複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送するための圧送手段が接続されるとともに、装填作業者の操作範囲内に配置される装填機が備えられている。さらに、該装填機の筒状部に連結され、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分を備えた形状であり複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物が自重により装填機を通過して内部に一旦ストックされる装填ホースと、該装填ホースに接続された装填パイプとが備えられている。

このため、従来の装填機のように複雑な構成ではなく簡易な構成とすることによって、小型、軽量化し、また装填機の投入口から複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入し、装填ホース内に一旦ストックすることができる。従って、貯蔵のためのホッパー等が不要となって、装填機をさらに小型、軽量化することができ、複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物の装填時における操作性を向上させることができる。さらに、包装爆薬を用いることから、粒状爆薬等に必要な計量機構が不要であり装填装置を一層小型、軽量化することができ、また爆薬の取り扱いが容易であり、そのために装填時の操作性に優れている。

第７の発明の爆薬の装填装置においては、前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分とが連続した形状であることから、両曲線部分の間に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を容易にストックすることができる。
第８の発明の爆薬の装填装置では、前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分との間に直線部分を有しているため、その直線部分に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物をストックすることができる。

第９の発明の爆薬の装填装置においては、ハウジングにはハウジング内に投入された複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物の数を計数するカウンターが設けられていることから、第６から第８のいずれかの発明の効果に加え、装填ホース内に投入された複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物の必要本数を容易に確認することができる。

第１０の発明の爆薬の装填装置では、ハウジングに給水手段が接続されていることから、第６から第９のいずれかの発明の効果に加え、その給水手段により複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填ホース内に詰まらせることなく円滑に装薬孔に装填することができる。

第１１の発明の爆薬の装填装置では、圧送手段には分配器が設けられていることから、第６から第１０のいずれかの発明の効果に加えて、複数の装填機を用いて例えば同時に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物をそれぞれの装薬孔へ装填することが可能となり、装填の効率が一層向上する。

第１２の発明の爆薬の装填装置では、給水手段に分配器が設けられていることから、第１０又は第１１の発明の効果に加えて、複数の装填機を用いて例えば同時に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装薬孔に円滑に装填することができ、装填の効率が一層向上する。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態における爆薬の装填方法を示す概略説明図である。図２はそれに用いる装填機の一例を示す一部破断した正面図であり、図３はその平面図であり、図４はその投入口側の側面図である。図５は、装填装置の装填ホース内に包装爆薬及び込め物が保持されている状態を示す説明図である。図６は装填機取付治具の一例を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。図７は装填機取付治具に取り付けられた装填機の作動状態を示す作用図である。

図１に示されるように、岩盤１１に形成されたトンネル１２の切羽面１３における上部及び下部には、複数の装薬孔１４が所定の深さに穿設されている。トンネル１２内にはトンネル１２を掘削するためのドリルジャンボ１５が配置される。ドリルジャンボ１５のブーム１６の先端には、装填作業者１７が爆薬を装薬孔１４に装填する装填作業を行うために乗り込むバスケット１８が支持されている。

本実施形態における爆薬の装填装置２０は、装填機２１と、その装填機２１に接続された装填ホース２２と、その装填ホース２２に接続された装填パイプ２３とから構成されている。装填機２１は、ドリルジャンボ１５のバスケット１８に装填機取付治具２４を用いて取付けられている。この装填機２１の他端には装填ホース２２が着脱可能に結合され、その先端に装填パイプ２３が接続されている。装填ホース２２はその途中がバスケット１８のホース支持部材２５又はガイドローラを介することにより装填ホース２２の振り回し時に絡まないように支持されているが、必ずしもこれらによる支持は必要ではない。この例では、装填パイプ２３が岩盤１１中における切羽面１３の上部に穿設された複数の装薬孔１４の１つに挿入されている。

なお、ガイドローラを用いた例を図８に示した。この場合には、装填機２１に連結されている装填ホース２２はバスケット１８の上端部に設けられた上下一対のガイドローラ６０の間を通って装薬孔１４の方向に延びている。そして、装填作業者１７が爆薬４５を装填機２１の投入口から投入し、装填ホース２２内に爆薬４５を一旦保持した後、圧送手段により、爆薬４５は装填ホース２２内で詰まることなく装薬孔１４に容易に装填されるようになっている。

装填機２１は装填作業者１７の操作範囲内に配置されるが、本実施形態では後述するように装填機２１はバスケット１８の枠体２６に取付けられて使用されるため、操作範囲内とはバスケット１８の枠体２６に取付けられて使用できる範囲内を意味する。また、装填機２１は可搬性を有し、装填作業者１７が容易に持ち運びできるようになっている。装填機２１はバスケット１８の枠体２６に取付けられた状態で、爆薬４５が装填されるようになっている。

なお、切羽面１３の下部に穿孔された装薬孔１４へ爆薬４５を装填する場合には、図１の二点鎖線に示されるように、ドリルジャンボ１５のバスケット１８に装填機２１を固定しない方法を採ることもできる。すなわち、地面２７に例えば三脚よりなる支持具２８を用いて装填作業者１７の操作範囲内に装填機２１を支持することもできる。

ドリルジャンボ１５には圧送手段としての例えば空気圧縮機（エアコンプレッサ）２９及び給水手段としての給水装置３０が坑内既存設備として備えられている。空気圧縮機２９には圧送手段を構成し、圧縮空気を送るための給気管３１の一端が接続され、その他端が分配器３２を介して装填機２１に接続されている。また、給水装置３０には給水手段を構成する給水管３３の一端が接続され、その他端が分配器３２を介して装填機２１に接続されている。分配器３２は、複数の装填装置２０を用いて爆薬４５や込め物を複数の装薬孔１４に同時に装填するためのものである。なお、給気管３１及び給水管３３の途中には、制御装置５２が設けられ、空気圧及び水量を適正な値に調整するようになっている。

次に、ここで用いられる装填機２１の例について、図２から図４を用いて詳細に説明する。
装填機２１は、略円筒状のハウジング３４を備え、該ハウジング３４はその一端に投入口３５を有し、他端に筒状部３６を有している。投入口３５は、爆薬４５や込め物を投入し易くするために、端面に向かって末広がりのラッパ状の形状を有しているが、必ずしもこの形状である必要はない。投入し易い形状ならば、どんな形状でも差し支えない。筒状部３６は内部を包装爆薬が通過できるものならばどんな形状でも差し支えないが、例えば図９に示すスイベルジョイント６１のような回転機構を有する筒状体を用いれば装填ホース２２の捻れを補正することができるので操作上好ましい。すなわち、筒状部３６がスイベルジョイント６１の嵌合穴６２に嵌入され、ボールベアリング６３によって回転可能に構成されている。

また、図２から図４に示すように、ハウジング３４には、前記給気管３１とハウジング３４内とを連通するための結合手段、例えばボールバルブ３７を介してカプラー３８が取り付けられ、そのカプラー３８には給気管３１が着脱可能になっている。この場合、ボールバルブ３７は操作性の観点から必ずしも必要ではない。給気管３１は耐圧ホースによって形成され、制御装置５２内に組み込まれた空気作動弁及びそれを作動させるための図示しないスイッチが設けられている。そして、装填作業者１７によって前記スイッチが動作されると、坑内既存設備（パイロットライン）の空気圧により空気作動弁が開閉されるようになっている。これにより、装填作業者１７は装填機２１から離れた場所での操作が可能となる。

装填機２１のハウジング３４内には、前記投入口３５の内側近傍位置に投入弁３９が設けられている。この投入弁３９は、例えばばね式になっていて、投入口３５が筒状部３６より上、この場合には図５に示されるように略真上になるように装填機２１が配置されている。そして、投入口３５から包装爆薬等の爆薬４５を投入したときには爆薬４５の落下により投入弁３９が押されて開き（図２の二点鎖線の状態）、爆薬４５の投入後にばね力で元に戻って閉じる形式、すなわち圧縮空気送入時には閉じている形式のものである。

また、このハウジング３４には、爆薬４５を圧送時、爆薬４５が装填ホース２２内に詰まらないようにするために、給水することが好ましく、そのために前記の給水手段が設けられている。この例では、前記圧送手段と同様のボールバルブ３７を介してカプラー３８が取り付けられ、給水管３３の端部が着脱可能になっている。この場合も、前記給気管３１と同様に制御装置５２内に組み込まれた給水作動弁を開閉させる図示しないスイッチの存在によりボールバルブ３７は必ずしも必要ではない。さらに、ハウジング３４にカウンター４０が設けられた場合、ハウジング３４内に突出した例えばばね式の突起部とカウンターとが連動することによって爆薬４５の通過本数を計数（カウント）するような構成とすることができる。なお、爆薬４５を取扱うため、カウンター４０には電気的な要素は設けられていないが、設ける場合には取扱いに十分注意して使用する必要がある。

ハウジング３４の他端には筒状部３６が設けられ、その筒状部３６の他端には結合手段、例えばレバーロックカプラー４１のソケット４２により装填ホース２２のプラグ４３にワンタッチ式で着脱可能に接続されている。また、筒状部３６には、装填機２１の搬送を容易にするための取手４４が取付けられている。装填機２１自身の重量は、例えば５ｋｇ程度であり、長さも６０ｃｍ程度であって軽量である。

次に、本実施形態で用いられる爆薬４５は、ＡＮＦＯ等の粒状爆薬や含水爆薬等であり、好ましくは含水爆薬である。この爆薬４５を紙又はプラスチック製フィルム等で包装したもの、すなわち包装爆薬が取り扱い性等の観点から使用される。包装爆薬の外径は通常２５〜３０ｍｍ、長さは１００〜２５０ｍｍ程度のものが一般的である。また込め物、例えば粘土等で形成される込め物もほぼ同様の大きさである。前記装填機２１の大きさは、包装爆薬や込め物の大きさによって、適宜変更すればよい。従って、本実施形態ではハウジング３４、筒状部３６、装填ホース２２及び装填パイプ２３の内径は、前記の包装爆薬や込め物の外径よりもやや大きく、例えば３０数ｍｍに設定されている。

次に、装填機２１に連結される装填ホース２２は円筒状に形成され、その長さは５ｍ程度であって、短く設定されている。装填ホース２２の材質は、圧送手段としての空気圧、例えば０．３ＭＰａ（３ｋｇｆ／ｃｍ²）程度に耐えられるものであり、包装爆薬等を詰まらせないこと、例えば装填ホース２２の曲げ半径が５００ｍｍ、好ましくは、６００ｍｍ、より好ましくは７５０ｍｍよりも小さくならない強度を有するものである。例えば、装填ホース２２として樹脂製のホースを金属等により補強したものが用いられる。そして、図５に示されるように、装填機２１に装填された爆薬４５が装填ホース２２内で一旦保持（ストック）されるとともに、その後に装填機２１に装填された込め物４６が装填ホース２２内で一旦保持されるようになっている。

装填ホース２２先端に接続される装填パイプ２３は、前記の装填ホース２２と異なり、岩盤１１の崩落等があっても装填作業者１７に影響を与えない距離、例えば約２〜３ｍ離れた切羽面１３の装薬孔１４に装填ホース２２を介して直接挿入するものである。このため、装填パイプ２３は軽量かつ剛性の高いパイプが使用される。装填パイプ２３は透明性があれば、内部が確認できるためなおよい。装填パイプ２３の材質としては、例えばガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）が採用される。また、装填パイプ２３は装薬孔１４に直接挿入されることから、帯電防止のために前記ＧＦＲＰの表面に例えばカーボンテープが巻かれたものが好ましく、カーボン繊維を含むＦＲＰであってもよい。この装填パイプ２３の長さは、例えば２．５ｍ程度であり、重量は６００ｇ程度と軽量である。

次に、バスケット１８上での装填機２１の固定方法について図６及び図７により説明する。
図６に示されるように、装填機２１は装填機取付治具２４によって回転可能に取り付けられる。装填機取付治具２４は上クランプ４７と下クランプ４８によりバスケット１８の枠体２６に装着される。各種のバスケット１８に装着可能なように取付調整部４９を有し、例えば長さ方向に２０ｃｍ程度の伸縮ができるようになっている。装填機取付治具２４の着脱は容易であるが、施工期間中他の作業の妨げにならないため、その期間中バスケット１８に取付けた状態で保持される。装填機取付治具２４への装填機２１の取付けは、装填機取付治具２４の取付孔５０に装填機２１の突出部５１を嵌合させる方式でもよいし、これとは別のワンタッチで着脱が可能な方式でもよい。例えば、ワンタッチ方式の着脱治具を図１０（ａ）及び（ｂ）に示す。すなわち、装填機取付治具２４には上下一対の鍵孔状をなす係合孔６４が形成され、該係合孔６４を構成する円孔の下部には係合用の長孔６５が連通形成されている。一方、装填機２１の取付軸部６８の先端には取着板６６が設けられ、該取着板６６の上下位置には横Ｌ字状をなす係合用のフック６７が突設されている。そして、装填機２１のフック６７を装填機取付治具２４の係合孔６４に挿通した後、下へ降ろすことによりフック６７を長孔６５の部分に係合させ、装填機２１が脱落しないようにすることができる。さらに、取付軸部６８に回転機構を付与することにより、操作性を一層向上させることができる。装填機２１を装填機取付治具２４から外す場合には、装填機２１を持ち上げてフック６７を上方へ移動させ、係合孔６４から抜き出すことにより行われる。なお、図１０（ｂ）に示される装填機２１は、図９に示される装填機２１のハウジング３４と投入口３５のみを示している。

嵌合方式では図７に示されるように、装填機２１はその突出部５１又は取付軸部６８において回転可能になっており、爆薬４５の投入時には投入口３５が略真上になるように支持され、装薬孔１４への爆薬４５の装薬時には例えば二点鎖線に示す角度まで回転することにより、装填ホース２２の取扱い性を良くするように構成されている。つまり、装填機２１は爆薬４５の投入時には投入口３５が略真上になるように配置されることが好ましく、それ以外のときには作業に応じて回転され、適切な角度例えば４５度に配置されることが好ましい。

次に、前記の装填装置２０を用いた爆薬４５の装填方法について説明する。
図１に示されるように、切羽面１３の手前約２ｍのところにバスケット１８が位置するようにドリルジャンボ１５のブーム１６を伸縮させるとともに、上下、左右に移動させる。続いて、バスケット１８上の装填作業者１７は***の取り付けられた起爆用爆薬（親ダイ）を装薬孔１４に装薬する。この親ダイの装薬は通常の込め棒による手装填でも良いが、これとは別に親ダイを装填パイプ２３の先端に取り付けて装薬孔１４に装填パイプ２３を挿入し、圧縮空気をブローして、装薬孔１４の孔底部に親ダイを装薬することもできる。次いで、バスケット１８上の装填作業者１７は、爆薬４５の装填が予定されている装薬孔１４に装填パイプ２３を挿入する。次いで、装填作業者１７がバスケット１８に取り付けられた装填機２１の投入口３５へ爆薬４５を投入するにあたり、装填機２１の給水用のボールバルブ３７を開くか、又はスイッチ操作により、自動給水される給水作動弁を開いて所定量の水を装填機２１内に噴霧する。その後、所定本数例えば３本の爆薬４５を投入口３５へ投入し、それら３本の爆薬４５の全てが投入できたか否かをカウンター４０で確認する。

次いで、例えば３個の込め物４６を同様にして投入口３５へ投入する。図５に示されるように、投入された爆薬４５と込め物４６とは、装填ホース２２内部に一時的に保持される。ここで装填ホース２２は前記のような樹脂製のホースを金属等により補強された材質であることから、爆薬４５が保持されて形成された曲線部で詰まることはない。

その後、スイッチを操作することによって空気作動弁を開き、爆薬４５と込め物４６が装填パイプ２３から装薬孔１４内に装填される。装填後、装填パイプ２３を装薬孔１４から引き抜くことにより一つの装薬孔１４への装填作業が完了する。さらに、同様な操作を複数の装薬孔１４に順次行うか、又は分配器３２を介して複数の装填装置２０を用いて複数の装薬孔１４に同時に装填することができる。

なお、装填する爆薬４５がＡＮＦＯ爆薬の場合には、ＡＮＦＯ自身が耐水性に欠けるために、給水装置３０及び給水管３３による給水は行わない。また、装填機２１の投入口３５からの爆薬４５の投入は、例えば予め計量された爆薬４５を投入することにより行われる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態の爆薬４５の装填方法によれば、装填ホース２２が短いために、装填作業性を画期的に向上させることができる。しかも、圧送手段としての空気圧も従来より低く設定でき、包装爆薬への影響が少なく、過装薬となることもないので装填の取扱いを良好にすることができる。そのような装填方法に用いられる装填機２１は構成が簡単であり、装填ホース２２内に爆薬４５等を一旦保持できるので、従来のようなホッパー等が不要であるために小型、軽量化を図ることができる。

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の爆薬の装填方法では、装填機２１を装填作業者１７の操作範囲内に配置し、投入口３５が筒状部３６より上になるようにして、投入口３５から爆薬４５を投入し、該爆薬４５を装填ホース２２内に一旦保持した後、圧送手段により爆薬４５を装填パイプ２３を介して装薬孔１４に装填する。このため、従来のように装填機（車両Ａに搭載）が装填作業者（ホイールジャンボのバスケット）と離れた位置に配置されることなく、装填作業者１７の操作範囲内に配置されている。従って、装填ホース２２を大幅に短くすることができ、装填ホース２２が装填作業の邪魔にならず、不要に長い部分を巻き取るためのホースリールや、その張り具合や弛み具合を検知するためのセンサも必要ではない。その結果、爆薬の装填時における操作性を向上させることができる。

さらに、装填ホース２２内に爆薬４５を一旦保持した後、装填する構成としているため、ホッパーや掻出機やシュート等が不要であり、装填装置２０を劇的に小型、軽量化できるので、装填時の操作性を著しく向上させることができる。加えて、装填ホース２２を大幅に短くできることから、爆薬圧送時の圧力損失を大幅に小さくすることができ、圧送時の圧力を従来技術に比べて下げることができ、それによって装薬孔１４内に予め装填されている***付き親ダイに対して爆薬が装填されたときに、不具合の発生を抑えることができる。また、装填する爆薬４５が包装爆薬であってもそれが潰れることもなく装填することもでき、その結果、所定の長さに装填することもできる。

・ 前記爆薬の装填方法では、爆薬４５に続いてさらに込め物４６を装填機２１の投入口３５から爆薬４５と同様に投入することができ、従来の切出機や特別の装填機を用いることなく、容易に装填することができる。

・ また、爆薬４５が包装爆薬であることにより、その取り扱いが容易であり、そのために装填時の操作性に優れている。
・ さらに、給水装置３０から給水管３３を介して装填機２１内に給水し、装填機２１及び装填ホース２２内に給水するように構成されているため、装填機２１及び装填ホース２２の内面に水膜が形成され、包装爆薬等の爆薬４５を装填ホース２２内で詰まることなく円滑に装薬孔１４に装填することができる。

・ また、圧送手段又は給水手段として、装薬孔１４が穿孔された切羽面１３を形成するための坑内既存設備を利用することにより、装填装置２０専用の空気圧縮機や水タンクが不要となることから、装填装置２０を一層小型化することができる。

・ 爆薬の装填装置２０は、一端に爆薬４５を投入する投入口３５、他端に筒状部３６が設けられ、それらの間に投入弁３９が設けられたハウジング３４及び爆薬４５の圧送手段を有する装填機２１と、該装填機２１の筒状部３６に連結された装填ホース２２と、該装填ホース２２に接続された装填パイプ２３とを備えている。このため、従来の装填機のように複雑な構成ではなく簡易な構成とすることによって、小型、軽量化でき、また装填機２１の投入口３５から爆薬４５等を投入することにより、それらの自重により装填ホース２２内に所定数量だけ保持することができる。従って、貯蔵のためのホッパー等が不要となって、装填機２１をさらに小型、軽量化することができる。その上、装填ホース２２を短くできることから、爆薬圧送時の圧力損失を小さくすることができ、圧送時の圧力を下げることができ、過装薬となることなく装薬孔１４内に爆薬４５を装填することができる。

・ また、爆薬の装填装置２０において、爆薬４５が包装爆薬であることにより、取り扱いが容易になり、そのために装填時の操作性に優れている。
・ さらに、爆薬の装填装置２０では、装填機２１を構成するハウジング３４にカウンター４０を設けることにより、装填ホース２２内に投入した爆薬４５等の必要本数を容易に確認することができる。

・ 爆薬の装填装置２０では、ハウジング３４に給水手段を接続することにより、爆薬４５を給水手段により装填ホース２２内に詰まらせることなく円滑に装薬孔１４に装填することができる。

・ 爆薬の装填装置２０では、圧送手段に分配器３２を設けることにより、複数の装填機２１を用いて例えば同時にそれぞれの装薬孔１４への装填が可能となる。
・ 装填装置２０では、給水手段に分配器３２を設けることにより、複数の装填機２１を用いて例えば同時に爆薬４５を装薬孔１４に円滑に装填することができる。

なお、本実施形態は、次のように変更して実施することも可能である。
・ 分配器３２を圧縮空気用の分配器と給水用の分配器とに分けて配設することもできる。

・ 装填機２１のハウジング３４内に設けられている投入弁３９を、二枚の開き扉を用いた投入弁に変更したり、或いは投入弁３９を省略したりすることも可能である。
・ 給水手段としての給水装置３０及び給水管３３を省略することも可能である。

さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
(1) 前記圧送手段又は給水手段は、装薬孔が穿孔された切羽面を形成するための坑内既存設備であることを特徴とする請求項６から請求項１２のいずれか一項に記載の爆薬の装填装置。このように構成した場合、請求項６から請求項１２のいずれか一項に係る発明の効果に加え、装填装置専用のコンプレッサや水タンクが不要となり、装填装置を一層小型化することができる。

(2) 前記圧送手段の分配器と給水手段の分配器とが１つの分配器で兼用されていることを特徴とする請求項１２に記載の爆薬の装填装置。このように構成した場合、請求項１２に係る発明の効果に加え、分配器の構成を簡易化することができる。

(3) 前記装填作業者はドリルジャンボのブーム先端に設けられたバスケットに収容され、そのバスケットには装填機が備えられていることを特徴とする請求項６から請求項１２のいずれか一項に記載の爆薬の装填装置。このように構成した場合、請求項６から請求項１２のいずれか一項に係る発明の効果に加え、トンネル内の特に高所における装填作業を容易に行うことができる。

(4) 前記バスケットには、装填ホースを案内するガイドローラが設けられていることを特徴とする技術的思想(3)に記載の爆薬の装填装置。このように構成した場合、技術的思想(3)に係る発明の効果に加え、装填ホースの操作を円滑に行うことができる。

(5) 前記装填機は、装填ホースを回転可能にする回転機構を備えていることを特徴とする技術的思想(3)に記載の爆薬の装填装置。このように構成した場合、技術的思想(3)に係る発明の効果に加え、装填ホースの捻れを容易に補正することができる。

(6) 前記装填機は、装填機取付治具に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする技術的思想(3)に記載の爆薬の装填装置。このように構成した場合、技術的思想(3)に係る発明の効果に加え、装填機取付治具に対する装填機の取付け及び取外しを容易に行うことができる。

本実施形態における爆薬の装填方法を示す概略説明図。 爆薬の装填方法に用いられる装填機の一例を示す一部破断した正面図。 図２の平面図。 図２の爆薬投入口側から見た側面図。 装填装置の装填ホース内に包装爆薬及び込め物が保持されている状態を示す説明図。 （ａ）は装填機取付治具の一例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図。 装填機取付治具に取り付けられた装填機の回転状態を示す作用説明図。 本実施形態における爆薬の装填方法の別の例を示す概略説明図。 爆薬の装填方法に用いられる装填機の他の例を一部破断して示す正面図。 （ａ）は装填機取付治具の別の例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の一部を破断して示す側面図。

符号の説明

１３…切羽面、１４…装薬孔、１７…装填作業者、２０…爆薬の装填装置、２１…装填機、２２…装填ホース、２３…装填パイプ、２９…圧送手段としての空気圧縮機、３０…給水手段としての給水装置、３１…圧送手段を構成する給気管、３２…分配器、３３…給水手段を構成する給水管、３４…ハウジング、３５…投入口、３６…筒状部、３９…投入弁、４０…カウンター、４５…爆薬、４６…込め物。

Claims (12)

1. 一端に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入する投入口及び他端に筒状部が設けられ、複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送するための圧送手段が接続された装填機と、該装填機の筒状部に連結された装填ホースと、該装填ホースに接続された装填パイプとを備えた装填装置を用い、前記圧送手段により複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送して切羽面に穿孔された装薬孔に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填する方法において、
   前記装填ホースを、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分を備えた形状とし、装填機を装填作業者の操作範囲内に配置し、投入口が筒状部より上になるようにして、投入口から複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入し、該複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を自重により装填機を通過させて装填ホース内に一旦ストックした後、圧送手段により装填ホース内に一旦ストックされた複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を装填パイプを介して装薬孔に装填することを特徴とする爆薬の装填方法。
2. 前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分とが連続した形状であることを特徴とする請求項１に記載の爆薬の装填方法。
3. 前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分との間に直線部分を有することを特徴とする請求項１に記載の爆薬の装填方法。
4. さらに、装填機には給水手段が接続され、該給水手段から装填機内に給水することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の爆薬の装填方法。
5. 前記圧送手段又は給水手段は、装薬孔が穿孔された切羽面を形成するための坑内既存設備であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の爆薬の装填方法。
6. 一端に複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を投入する投入口及び他端に筒状部が設けられ、それらの間に投入弁が設けられたハウジング並びに複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物を圧送するための圧送手段が接続されるとともに、装填作業者の操作範囲内に配置される装填機と、該装填機の筒状部に連結され、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分を備えた形状であり複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物が自重により装填機を通過して内部に一旦ストックされる装填ホースと、該装填ホースに接続された装填パイプとを備えることを特徴とする爆薬の装填装置。
7. 前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分とが連続した形状であることを特徴とする請求項６に記載の爆薬の装填装置。
8. 前記装填ホースは、一旦下方に向かう曲線部分と上方に向かう曲線部分との間に直線部分を有することを特徴とする請求項６に記載の爆薬の装填装置。
9. 前記ハウジングにはハウジング内に投入された複数の包装爆薬又は複数の包装爆薬と複数の込め物の数を計数するカウンターが設けられていることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の爆薬の装填装置。
10. さらに、前記ハウジングには給水手段が接続され、該給水手段から装填機内に給水することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の爆薬の装填装置。
11. 前記圧送手段には分配器が設けられていることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の爆薬の装填装置。
12. 前記給水手段には分配器が設けられていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の爆薬の装填装置。

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