KR0169204B1 - Plasma pole for rock cracking - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐쇄적 터널의 형성, 채석장의 암반 채취 및 대형 구조물의 축성시 암반 및 암석을 파쇄시켜 주기 위한 플라즈마 파암용 전극봉에 관한 것으로, 파암시 파암 압력이 누설되어 파암력이 약화되는 것을 방지하기 위하여, 전극봉(1)의 단부에 다수의 제 1 개방홈(7)이 형성된 전극봉 팁(5)이 설치되며, 전극봉 팁(5)은 중앙 전극(3)을 수용하며, 전극봉(1) 단부 부분에는 전해 물질(8)이 제공된다. 또한 암반에 형성된 구멍과 외부 전극(2) 사이의 공간에 탄발 방지용 모래가 채워지는 것에 의하여, 발파시에 발생되는 반동력이 모래에 흡수되어 탄동이 방지되는 구조를 가진다.The present invention relates to an electrode electrode for plasma rock for crushing rock and rock during the formation of closed tunnels, rock collection of quarries and the formation of large structures, in order to prevent the rock force from weakening due to leakage of rock pressure during rock. , An electrode tip 5 having a plurality of first openings 7 formed at an end of the electrode 1, and the electrode tip 5 accommodates the central electrode 3, and at the end of the electrode 1. An electrolytic material 8 is provided. In addition, by filling the sand for preventing bombardment in the space between the hole formed in the rock and the external electrode 2, the reaction force generated at the time of blasting is absorbed by the sand has a structure that prevents the impact.
Description
제1도는 종래의 플라즈마 파암 전극봉의 설치 및 사용 상태를 보인 도면.1 is a view showing the installation and use of the conventional plasma rock electrode.
제2도는 제1도에 도시된 전극봉의 구성을 보이는 종단면 예시도.2 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of the electrode shown in FIG.
제3도는 또 다른 종래의 전극봉의 다른 구성예를 보인 예시도.3 is an exemplary view showing another configuration example of another conventional electrode.
제4도는 본 발명에 따른 전극봉 팁을 구비한 플라즈마 파암 전극봉의 사시도.4 is a perspective view of a plasma rock electrode having an electrode tip according to the present invention.
제5도는 제4도에 도시된 플라즈마 파암 전극봉의 단면도.5 is a cross-sectional view of the plasma rock electrode shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 전극봉 2 : 외부 전극1 electrode 2 external electrode
3 : 중앙 전극 4 : 절연체3: center electrode 4: insulator
5 : 전극봉 팁 6 : 계단부5: electrode tip 6: step
7 : 제 1 개방홈 8 : 전해 물질7: first opening groove 8: electrolytic material
9 : 캡슐 10 : 제 2 개방홈9: capsule 10: second opening groove
본 발명은 플라즈마(Plasma) 전극봉에 관한 것이고, 보다 상세하게는 폐쇄적 터널의 형성, 채석장의 암반 채취, 택지 개발, 지하 굴착 작업 및 대형 구조물의 축성시 암반 및 암석을 효율적으로 파쇄시키기 위한 전극봉 팁을 구비한 플라즈마 전극봉에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma electrode rod, and more particularly to an electrode tip for efficiently crushing rock and rock during the formation of closed tunnels, rock collection of quarry, site development, underground excavation work and the construction of large structures The present invention relates to a plasma electrode rod provided.
[종래의 기술][Prior art]
통상, 암반 및 암석의 파쇄작업에 있어서 종래에는 화약발파를 사용하였으나, 이러한 화학류를 사용할 때는, 발파 시에 심한 진동과 소음, 유독성 기체, 분진등이 많이 발생되었던 관계로 안전 사고의 위험이 크며, 특히, 주택 및 상가가 인접된 인구 및 건물이 밀집된 지역에서는 민원을 유발시켜, 사용 장소에 많은 제약이 뒤따랐으며, 또한 화약류 취급 규제법의 적용을 받아 그 사용이 엄격하게 제한되었다.In general, the explosive blasting of rock and rock has been used in the prior art, but when using such chemicals, a lot of vibration and noise, toxic gas, dust, etc. were generated during the blasting, so there is a high risk of a safety accident. In particular, in areas with dense populations and buildings close to homes and shopping malls, complaints were generated, and the place of use was severely restricted, and the use of gunpowder was regulated by the law.
덧붙여, 암반 및 마석의 파쇄 작업에 있어서 이러한 화학류의 사용은 재료비, 인건비 및 민원 발생에 따른 비용 지출이 크며, 암반, 암질의 조건에 따른 발파 에너지의 용이한 조절이 어려우며 발파 작업의 자동화를 이루기가 곤란함과 더불어, 에너지의 이용효율(약 10%)이 극히 저조하였다.In addition, the use of these chemicals in the crushing of rock and manastones is costly due to material, labor and civil complaints, and it is difficult to easily control the blasting energy according to the conditions of rock and rock, and to automate the blasting work. In addition to the difficulties, the energy use efficiency (about 10%) was extremely low.
그외의 브레이커나 조 크러셔의 파쇄 공구를 이용하는 경우에도, 공구의 중량이 커서 취급이 까다롭고 파쇄 위치에서 작업해야 하므로, 작업자의 위험도가 커 안전 사고의 위험성이 크며, 작업성이 크게 저하되는 문제점이 노출되었다.Even in the case of using a breaker or jaw crusher crushing tool, the weight of the tool is large and difficult to handle and work at the crushing position. Exposed.
한편, 상기와 같은 암반 파쇄 방법에서 기인되는 문제점을 해결하기 위해 근자에는 전기에너지를 이용하여 암석을 파쇄시키는 방법이 제안되었으며, 좀더 상세하게는 전원, 스위치, 발파 전극봉으로 구성되는 플라즈마 발파 장치가 사용되고 있으며, 이는 암석에 구멍을 뚫고, 구멍에 전해 물질이 구비된 전극봉을 삽입시킨 뒤, 대전력 스위치를 통하여 단시간에 전기에너지를 전극봉으로 방전하는 것에 의하여, 전해 물질을 고온, 고압의 플라즈마시킴으로써, 이때 얻어지는 충격파를 암석의 파쇄에 이용하는 것이다.Meanwhile, in order to solve the problems caused by the rock crushing method, a method of crushing rock using electric energy has been proposed. In more detail, a plasma blasting device composed of a power source, a switch, and a blasting electrode is used. It is made by drilling a hole in the rock, inserting an electrode with an electrolytic material in the hole, and discharging the electrical energy to the electrode in a short time through a large power switch, thereby discharging the electrolytic material at a high temperature and high pressure. The shock wave obtained is used for crushing rock.
이와 같은 플라즈마 파암 방법은 예를 들어 낙뢰의 음전기가 너무나 바위의 양전기와 부딪혀, 나무나 암석이 낙뢰에 의해 파괴되는 원리를 이용한 것으로, 독성의 유해 가스 발생 및 암석 파괴시 파편의 비산이 없으며, 발파음 또한 3m 거리에서 약 120db 정도이므로, 작업 환경이 깨끗하고 안전 사고의 위험도 없으며, 취급이 용이하고 연속 작업이 가능하여 파암 작업성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Such a plasma rocking method uses the principle that the negative charge of the lightning strikes the positive pole of the rock so that the tree or the rock is destroyed by the lightning, and there is no toxic harmful gas generation and no scattering of debris when the rock is destroyed. The sound is also about 120db at a distance of 3m, the working environment is clean, there is no risk of safety accident, easy handling and continuous work is possible to improve the rock workability.
그러나, 종래의 파암용 전극봉은 암반에 형성된 구멍과 거의 일치하게 전극봉의 외경을 형성시켜 강제 끼움식을 택하는 것이어서, 전극봉 삽입시 외부에서 강한 압력을 필요로 하게 되며, 이로 인해 전극봉의 손상이 발생될 뿐만 아니라 별도의 삽입 공구가 필요하며, 파암시 발생되는 파암 압력으로 전극봉이 반동되어 튀어오르는 현상이 발생되므로, 전극봉이 수명 단축이나 인명 피해를 야기시킬 우려가 있었다.However, the conventional electrode for the rock is to form the outer diameter of the electrode almost coincide with the hole formed in the rock to take a forced fit, it requires a strong pressure from the outside when the electrode is inserted, thereby causing damage to the electrode In addition, a separate insertion tool is required, and the electrode rebounds and bounces due to the rock pressure generated during rocking, and thus, the electrode may shorten the lifespan or cause injury.
본 출원인에 의하여 플라즈마 파암 전극봉 이라는 명칭으로 1994년 11월 4일자 출원된 특허 출원 제 94-28815호에는 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여, 파암시 외측으로 벌어져 구멍과 전극봉과의 갭(Gap)을 막아주는 관형상의 2차 전극을 추가 형성시킴과 아울러, 파암시 반동력으로 전극봉이 반향으로 튀어나오는 것을 방지하도록 외부 전극의 상단에 중량체의 전극 지지판을 결합시킨 플라즈마 파암 전극봉이 게재되어 있다.Patent Application No. 94-28815, filed November 4, 1994, filed by the present applicant under the name of plasma rock electrode, is provided with a gap between the hole and the electrode during opening to solve the above problems. In addition to forming a tubular secondary electrode that prevents), a plasma wave electrode is placed on the top of the outer electrode, which combines a heavy electrode support plate on the top of the external electrode to prevent the electrode from popping out with recoil force during the rock. .
제1도 및 제2도를 참조하여, 구체적으로 설명하면, 전기에너지를 인가받기 위하여 외부의 전원공급부(25)로부터 케이블(20)을 통하여 전원공급부(25)와 접속되는 중앙 전극(21) 및 중앙 전극(21)의 외측에 형성되어 케이블(31)을 통하여 전원공급부(25)와 접속되는 외부 전극(23)을 가지는 전극봉(E)과, 중앙 전극(21)과 외부 전극(23) 사이의 불필요한 방전을 차단시켜 주기 위한 절연체(22)와, 방전에 의해 반응되어 파암력을 제공하기 위하여 암반(30)의 하단부에 전극봉과 함께 매설되는 전해 물질(24)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, in detail, the center electrode 21 is connected to the power supply unit 25 through a cable 20 from an external power supply unit 25 to receive electric energy. An electrode rod E formed on the outer side of the central electrode 21 and having an external electrode 23 connected to the power supply unit 25 via a cable 31, and between the central electrode 21 and the external electrode 23; An insulator 22 to block unnecessary discharges, and an electrolytic material 24 embedded with the electrode at the lower end of the rock 30 to react with the discharge to provide a rock force.
외부 전극(23)은 전극봉의 형상 유지 및 방전을 유도한다. 관체(26A)로 된 2차 전극(26)은 외부 전극(23)의 하단에 착탈 가능하게 설치되어, 파암시 외측으로 벌어져 발생되는 압력의 누설 방지 및 중앙 전극(21)과 연관하여 방전을 일으킨다. 관체(26A)의 상단에는 파암시 관체(26A) 형상 변형에 대한 저항력을 감소시킬 수 있도록 환형 요입홈(26B)을 형성한다. 한편, 외부 전극(23)의 상단에 착탈 가능한 상태로 삽입 지지되는 전극 지지판(27)은 파암시 전극봉(E)이 반향 탄동되는 것을 억제한다.The external electrode 23 induces shape maintenance and discharge of the electrode. The secondary electrode 26 made of the tubular body 26A is detachably installed at the lower end of the external electrode 23 to prevent leakage of pressure generated when rocking outward and to discharge in association with the central electrode 21. . The upper end of the tubular body 26A forms an annular recessed groove 26B so as to reduce the resistance to deformation of the tubular body 26A shape at the time of rocking. On the other hand, the electrode support plate 27 inserted and supported in a detachable state on the upper end of the external electrode 23 suppresses the reverberation of the electrode rod E during rocking.
제3도에는 다른 구성을 가지는 종래의 플라즈마 파암용 전극봉의 다른예로서, 수용실(60B)이 구비된 용기(60A)로 2차 전극(60)을 구성하여 그 내부에 수용되는 전해 물질(24)이 외부로 노출되지 않도록 하여, 액상으로 제조된 전해 물질을 이용할 수 있도록 한 것이다.FIG. 3 shows another example of the conventional electrode for plasma wave rock having a different configuration, wherein the secondary electrode 60 is constituted by a container 60A provided with a storage chamber 60B, and the electrolytic material 24 contained therein. ) So as not to be exposed to the outside, it is possible to use the electrolytic material prepared in the liquid phase.
그러나, 상기된 바와 같은 플라즈마 파암용 전극봉은 플라즈마 파암시에 전극봉이 위 쪽으로 튀는 탄발을 방지하기 위하여 전극봉의 상부에 지지대를 설치하거나 고하중의 중량체를 제공해야만 되어, 구조 및 설치가 복잡하다는 문제점이 있었다.However, as described above, the electrode for plasma rock has to be provided with a support on the top of the electrode or to provide a heavy load of heavy weight in order to prevent the electrode from bouncing upwards during plasma rocking. There was this.
따라서, 본 발명의 목적은 전극봉의 파암시에 파암에 따른 탄발력을 방지하기 위한 별도의 탄발 방지구의 필요성을 제거하여, 구조 및 설치, 시공이 용이한 플라즈마 파암용 전극봉을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma rock electrode for easy structure, installation, and construction by eliminating the need for a separate shot protection device for preventing the impact force due to the rock at the time of rocking the electrode.
[발명의 요약][Summary of invention]
상기와 같은 목적은, 원통 형상으로 형성되며, 전극봉의 형상 유지 및 방전을 유도하여 주기 위한 외부 전극과; 상기 외부 전극에 수용되는 와이어 형상을 하며, 상기 외부 전극의 단부로부터 일정 거리 연장하여 돌출되는 단부를 가지며, 전기 에너지를 인가시키기 위한 중앙 전극과; 중앙 전극의 외측에 제공되어, 중앙 전극과 외부 전극 사이의 불필요한 방전을 차단시켜 주기 위한 절연체와; 상기 외부 전극 보다 큰 지름의 제 1 부분 및 상기 외부 전극의 단부에 압입 설치된 제 2 부분을 가지며, 상기 제 1 부분의 단부는 중앙 전극의 단부와 일치하는 선상에 위치되며, 등간격으로 형성된 다수의 개방홈이 제 1 부분에 형성되는 전극봉 팁과; 방전에 따른 파암 압력을 제공하기 위하여 상기 전극봉 팁 주위에 채워지는 전해 물질과; 케이블을 통하여 상기 중앙 전극 및 상기 외부 전극에 전기 에너지를 부여하기 위한 전원 공급 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 플라즈마 파암용 전극봉에 의하여 달성된다.The above object is formed in a cylindrical shape, the external electrode for inducing shape maintenance and discharge of the electrode; A central electrode having a wire shape accommodated in the external electrode and having an end portion extending from the end of the external electrode by a predetermined distance and protruding therefrom; An insulator provided outside the center electrode to block unnecessary discharge between the center electrode and the external electrode; A first portion having a diameter larger than that of the external electrode and a second portion press-fitted to an end of the external electrode, the end of the first portion being located on a line coinciding with the end of the center electrode, An electrode tip having an opening formed in the first portion; An electrolytic material filled around the electrode tip to provide a rock pressure upon discharge; It is achieved by the electrode for plasma rock according to the present invention comprising a power supply structure for imparting electrical energy to the center electrode and the external electrode through a cable.
상기 전극봉 팁은 알루미늄 또는 동으로 만들어진다.The electrode tip is made of aluminum or copper.
대안적으로, 상기 전극봉 팁의 제 2 부분은 서로 대향하는 위치에 2개의 개방홈이 형성되어, 상기 외부 전극에 탄성적으로 결합될 수 있다.Alternatively, the second portion of the electrode tip may be formed with two open grooves in positions opposite to each other, it may be elastically coupled to the external electrode.
상기 전극봉 팁의 제 1 부분에 형성되는 개방홈은 바람직하게는 4개가 형성된다.Preferably, four open grooves are formed in the first portion of the electrode tip.
또한, 전해 물질은 소정의 혼합비율을 갖는 알루미늄분말 + 물의 조성물로 형성될 수 있다.In addition, the electrolytic material may be formed of a composition of aluminum powder + water having a predetermined mixing ratio.
전해 물질은 소정의 혼합 비율을 갖는 알루미늄분말 + 물 + 산화동의 조성물로 형성된다.The electrolytic material is formed of a composition of aluminum powder + water + copper oxide having a predetermined mixing ratio.
상기 전해 물질은 상기 전극봉 팁을 수용하여 상기 외부 전극의 단부 부분에서 봉입되는 캡슐에 수용될 수 있다.The electrolytic material may be accommodated in a capsule that receives the electrode tip and is encapsulated in an end portion of the external electrode.
[바람직한 실시예의 설명][Description of Preferred Embodiment]
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제4도는 본 발명에 따른 플라즈마 파암용 전극봉의 사시도이다. 제4도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 파암용 전극봉(1)은 외부 전극(2), 중앙 전극(3, +극) 및 절연체(4)를 포함한다. 외부 전극(2)은 구리 또는 스테인레스 강으로 된 원통으로 형성되며, 전극봉(1)의 형상 유지 및 방전을 유도하는 기능을 한다. 외부 전극(2, -극)은 컨넥터(11)에 의하여 케이블과 접속되며, 상기 케이블은 외부의 전원 공급부가 연결되므로, 외부 전극(2)은 -극성을 띤다.4 is a perspective view of an electrode for plasma rock cancer according to the present invention. As shown in FIG. 4, the electrode for plasma rock electrode 1 according to the present invention includes an external electrode 2, a center electrode 3, a positive electrode, and an insulator 4. As shown in FIG. The external electrode 2 is formed of a cylinder made of copper or stainless steel, and serves to maintain shape and discharge of the electrode 1. The external electrodes 2,-poles are connected to the cables by the connector 11, and since the cables are connected to an external power supply, the external electrodes 2 have a-polarity.
중앙 전극(3)은 외부 전극(2)에 수용되는 와이어 형상을 하며, 외부 전극의 단부로부터 일정 거리 연장하여 돌출되는 단부 부분(3a)을 가진다. 중앙 전극(3)은 또한 외부 전극(2)과 동일하게 케이블을 통하여 외부의 전원 공급부와 접속되어 +극성을 띤다. 한편, 절연체(4)는 중앙 전극(3)의 외측과 외부 전극(2)의 내측에 제공되어, 중앙 전극(4)과 외부 전극(2) 사이의 불필요한 방전을 차단시키는 기능을 한다.The center electrode 3 has a wire shape accommodated in the external electrode 2, and has an end portion 3a that protrudes a predetermined distance from an end of the external electrode. The center electrode 3 is also connected to an external power supply via a cable and has the same polarity as the external electrode 2. On the other hand, the insulator 4 is provided on the outer side of the center electrode 3 and the inner side of the outer electrode 2, and functions to block unnecessary discharge between the center electrode 4 and the outer electrode 2.
한편, 제4도에 도시된 바와 같이 원통체로 형성되는 전극봉 팁(5)이 설치되고, 전극봉 팁(5)은 알루미늄으로 만들어지며, 중앙 전극(3)의 단부 부분(3a)을 수용하며 외부 전극(3)의 지름 보다 큰 지름에 제 1 부분(5a) 및 외부 전극(3)의 단부에 압입 설치된 제 2 부분(5b)을 가진다. 제 1 부분(5a)과 제 2 부분(5b)은 계단부(6)에 의하여 구획되며, 제 1 부분(5a)의 단부는 중앙 전극(3)의 단부와 일치하는 선상에 위치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, an electrode tip 5 formed of a cylindrical body is installed, and the electrode tip 5 is made of aluminum, and accommodates an end portion 3a of the central electrode 3 and receives an external electrode. It has the 1st part 5a and the 2nd part 5b press-fitted in the edge part of the external electrode 3 in diameter larger than the diameter of (3). The first part 5a and the second part 5b are partitioned off by the step 6, the end of the first part 5a being located on a line coinciding with the end of the central electrode 3.
제 1 부분(5a)에는 등간격으로 형성된 다수의 제 1 개방홈(7)이 형성되며, 제 1 개방홈(7)은 중앙 전극(3)과 외부 전극(2)에 외부 전원 공급부로부터 전원이 인가되었을 때, 제5도에 보다 상세히 도시된 바와 같이 전극봉 팁(5)을 에워싸는 캡슐(9)에 봉입된 전해 물질(8)의 플라즈마화에 따른 고온, 고압의 충격파를 외부의 암반 등에 직접 전달하기 위하여 형성된다. 이러한 고온, 고압의 충격파를 암반에 고르게 전달하기 위하여, 제 1 부분(5a)에 형성되는 제 1 개방홈(7)은 바람직하게 4개가 형성된다.A plurality of first openings 7 are formed in the first portion 5a at equal intervals, and the first openings 7 are supplied with power from an external power supply to the center electrode 3 and the external electrode 2. When applied, as shown in more detail in FIG. 5, a high-temperature, high-pressure shock wave is delivered directly to an external rock or the like as the plasma of the electrolytic material 8 encapsulated in the capsule 9 enclosing the electrode tip 5. It is formed to. In order to evenly transmit such high temperature and high pressure shock waves to the rock, four first openings 7 formed in the first portion 5a are preferably formed.
대안적으로, 전극봉 팁(5)의 제 2 부분(5b)은 서로 대향하는 위치에 2개의 제 2 개방홈(10)이 형성되어, 외부 전극(2)의 단부를 제 2 부분(5b)에 삽입하는 것에 의하여, 전극봉 팁(5)은 외부 전극(2)에 탄성적으로 결합될 수 있다.Alternatively, the second part 5b of the electrode tip 5 is formed with two second opening grooves 10 at positions facing each other, so that the end of the external electrode 2 is connected to the second part 5b. By inserting, the electrode tip 5 can be elastically coupled to the external electrode 2.
전해 물질(8)은 전극봉 팁(5)을 수용하여 외부 전극(2)의 단부 부분에 인접한 전극봉 팁(5)의 제 2 부분(5b)에서 봉입되는 캡슐(9)에 수용되어, 전극봉(1)과 함께 암반에 천공된 구멍에 삽입될 수도 있다.The electrolytic material 8 is accommodated in a capsule 9 which receives the electrode tip 5 and is enclosed in the second part 5b of the electrode tip 5 adjacent to the end portion of the external electrode 2, thereby providing the electrode 1. Can be inserted into holes drilled into the rock.
상기된 바와 같은 전극봉(1)의 사용에 대해 설명하면, 전극봉 팁(5)의 외경 보다 약간 큰 구멍을 암반에 천공한 후에, 소정량의 천해 물질(8)을 캡슐(9)에 충진시키고, 전해 물질(8)이 충진된 캡슐(9) 안에 전극봉(1)의 전극봉 팁(5)을 인입 봉입한 후, 제2도에서와 같이 전극봉(1)은 암반에 형성된 구멍에 삽입된다. 이 때, 대부분의 전해 물질(8)은 외부 전극(2)과 중앙 전극(3) 사이에 위치되는 것이 바람직하며, 암반에 형성된 구멍과 전극봉(1)의 외부 전극(2) 사이에 생기는 공간(32)에는 모래와 같은 탄발 방지용 물질이 채워진다.When the use of the electrode 1 as described above is described, after drilling a hole slightly larger than the outer diameter of the electrode tip 5 into the rock, a predetermined amount of the impregnating substance 8 is filled into the capsule 9, After inserting and sealing the electrode tip 5 of the electrode 1 into the capsule 9 filled with the electrolytic material 8, the electrode 1 is inserted into a hole formed in the rock as shown in FIG. At this time, most of the electrolytic material 8 is preferably located between the external electrode 2 and the center electrode 3, and the space (between the holes formed in the rock and the external electrode 2 of the electrode 1) 32) is filled with anti-carbon material such as sand.
본 발명에 따른 플라즈마 파암용 전극봉과 함게 사용되는 전해 물질(8)은 그 자체의 플라즈마화 효율이 매우 뛰어날 뿐 아니라, 방전 손실을 감소시켜, 플라즈마 파암 에너지의 유실을 극소화 함으로써 파암력을 극대화 시킬 수 있는 물질로 이루어진다. 한편, 본 발명에서 사용되는 전해 물질(8)은 특징적으로 알루미늄 분말과 물 및 산화동 분말이 적정 비율로 혼합된 조성물로, 상온에서는 별다른 화학 반응을 보이지 않으나, 플라즈마 생성을 위한 고온, 고압에서는 알루미늄 분말이 물과 산화동 중의 산소와 높은 친화력으로 결합되어, 반응시 발열 반응이 발생되며, 이때 수소 가스의 발생과 함께 급격한 부피 팽창이 수반되어 막대한 화학 에너지가 고온, 고압의 충격파로 발생된다. 그러므로, 전원공급부에 의한 전기에너지에 따른 전극봉(1)의 방전 및 플라즈마화에 크게 기여하게 된다.Electrolytic material (8) used in conjunction with the electrode for plasma rock cells according to the present invention is not only very excellent in the plasma efficiency of its own, but also to reduce the discharge loss, thereby minimizing the loss of plasma rock energy can maximize the rock power. It is made of a substance. Meanwhile, the electrolytic material 8 used in the present invention is a composition in which aluminum powder, water and copper oxide powder are mixed at an appropriate ratio, and does not show any chemical reaction at room temperature, but aluminum powder at high temperature and high pressure for plasma generation. It combines with water and oxygen in copper oxide with high affinity, and exothermic reaction occurs during the reaction, and enormous volumetric energy is accompanied by the generation of hydrogen gas, and enormous chemical energy is generated by shock waves of high temperature and high pressure. Therefore, it contributes greatly to the discharge and plasma formation of the electrode 1 according to the electric energy by the power supply.
암반에 형성된 구멍에 전해 물질(8)이 최선부에 구비된 전극봉(1)을 삽입하고, 구멍과 외부 전극(2) 사이에 형성된 공간에는 모래와 같은 탄발 방지용 물질이 채워진 상태에서, 케이블을 통하여 중앙 전극(3) 및 외부 전극(2)에 접속된 외부의 전원 공급부가 스위치 온되면, 케이블을 통해 전기 에너지가 중앙 전극(3)과 외부 전극(2)으로 공급된다. 이 때, 전극봉 팁(5)이 도전체인 알루미늄 또는 동으로 형성되므로, 전극봉 팁(5)은 외부 전극(2)을 통하여 전압이 인가된다. 그러므로, +극성인 중앙 전극(3)으로부터 -극성인 전극봉 팁(5)으로 강한 방전 현상이 발생되어, 전극봉 팁(5) 부분에 충진된 전해 물질(8)을 순간적으로 플라즈마화하여, 플라즈마화된 전해 물질(8)의 부피 팽창에 따른 운동에너지, 즉 고온, 고압의 충격파에 의해 암반이 파쇄된다.Insert the electrode rod (1) provided with the electrolytic material (8) at the top of the hole formed in the rock, and the space formed between the hole and the external electrode (2) is filled with a material such as sand to prevent the ball shot through the cable When the external power supply unit connected to the center electrode 3 and the external electrode 2 is switched on, electric energy is supplied to the center electrode 3 and the external electrode 2 via a cable. At this time, since the electrode tip 5 is formed of aluminum or copper, which is a conductor, the electrode tip 5 is applied with a voltage through the external electrode 2. Therefore, a strong discharge phenomenon occurs from the positive polarity of the electrode tip 5 to the negative polarity of the electrode electrode 5, and the electrolytic material 8 filled in the electrode tip portion 5 is instantaneously converted to plasma. The rock is crushed by kinetic energy, ie, high temperature and high pressure shock waves, due to the volume expansion of the electrolytic material 8 thus obtained.
이 때, 파암시 파암력에 의한 반동력으로 전극봉(1)이 구멍 밖으로 튀어나오려는 탄발력은 암반에 형성된 구멍과 외부 전극(2) 사이의 공간에 채워지는 모래와 같은 탄발 방지용 물질에 의하여 방지될 수 있으므로, 파암시에 발생되는 탄발력에 의한 전극봉(1)의 손상이나 인체 손상이 방지된다.At this time, the resilience force of the electrode bar 1 to protrude out of the hole by the reaction force due to the rocking force during the rocking is prevented by the anti-carburism material such as sand filled in the space between the hole formed in the rock and the external electrode 2. Therefore, damage to the electrode rod 1 or human body damage due to elasticity generated at the time of rocking can be prevented.
상기된 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 파암용 전극봉에 의하면, 플라즈마 파암시에 발생되는 파암력에 의한 반동력으로 전극봉이 구멍 밖으로 튀어나오려는 탄발력이 암반에 형성된 구멍과 외부 전극사이의 공간에 채워지는 모래와 같은 탄발 방지용 물질에 의하여 방지될 수 있으므로, 종래와 비교하여 간단한 구조로 동일한 효과를 얻을 수 있다는 이점을 가진 것이다.As described above, according to the electrode for plasma rock, according to the present invention, the repulsive force that the electrode sticks out of the hole by the reaction force caused by the rock force generated during the plasma rock is filled in the space between the hole formed in the rock and the external electrode. Since it can be prevented by a material for preventing bullets such as sand, it has the advantage that the same effect can be obtained with a simple structure compared with the conventional.
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