KR20060000164A

KR20060000164A - 비전기식 뇌관의 기폭 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060000164A
Application number: KR1020030066822A
Authority: KR
Inventors: 홍승환
Original assignee: 홍승환
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2006-01-06

Abstract

본 발명은 발파 작업을 포함한 화약 작업 시에 사용되는 비전기식 뇌관의 기폭 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전기식 발파기를 이용하여 안전하면서도 경제적으로 비전기식 뇌관을 기폭할 수 있는 기폭 기술에 관한 것이다. 본 발명은 불꽃 점화 장치를 사용하여 비전기식 뇌관을 기폭시키므로, 종래 기술에 비해 환경적 측면에서 최초 점화를 위한 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브의 사용량을 줄일 수 있게 되고 그 결과 공사비를 경감시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 전기 뇌관을 사용하지 않으면서 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭 가능하게 하므로, 발파 시 공사장 현장에 있을 수 있는 누설 전류, 미주 전류 또는 정전기에 의한 안전 사고를 방지하게 된다.

비전기식 뇌관, 쇼크 튜브, 발파.

Description

비전기식 뇌관의 기폭 장치 및 방법{TRIGGERING DEVICE FOR A DETONATOR AND TRIGGERING METHOD THEREOF}

도1은 종래 기술에 따른 비전기식 발파 방식을 나타낸 구성 도면.

도2는 종래 기술에 따라 비전기식 뇌관과 전기 뇌관을 혼용한 발파 방식을 나타낸 도면.

도3은 본 발명에 따른 비전기식 뇌관의 기폭 방법을 설명하는 구성도.

도4는 본 발명에 따른 비전기식 뇌관 기폭 장치를 구성하는 불꽃 점화 장치의 실시예를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 방전 팁

20 : 전기 뇌관

100 : 비전기식 뇌관

200 : 불꽃 발생 장치

400 : 발파공

500 : 발파 모선

600 : 전기식 발파기

700 : 비전기식 발파기

본 발명은 발파 작업을 포함한 화약 작업 시에 사용되는 비전기식 뇌관의 기폭 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 전기식 발파기를 이용하여 안전하면서도 경제적으로 비전기식 뇌관을 기폭할 수 있는 기폭 기술에 관한 것이다.

터널 또는 저장소와 같은 지하 공간, 건축 구조물, 토목 구조물의 기초 암반 굴착, 채석장, 광산 등의 암석을 굴착할 때에 산업용 화약을 이용해서 발파 공사가 진행된다. 안전 사고 방지를 위하여 산업용 화약은 매우 둔감하여 자체적으로는 폭굉되지 않도록 제조되며, 따라서 산업용 폭약을 폭굉시키기 위해서는 기폭제 역할을 하는 뇌관을 사용하여야 한다. 즉, 산업용 화약을 폭굉시키기 위해서는 점화 장치(발파기)로부터 뇌관을 기폭시키고, 이어서 산업용 화약이 점폭 및 폭굉되어 암석을 파괴하도록 되어 있다.

이와 같이, 폭약을 기폭하는 기술로서 도화선 발파, 전기 뇌관 발파, 비전기식 뇌관 발파 방식이 사용되고 있다. 종래 기술로서 도화선 발파 방법은 흑색 화약이 도포된 도화선을 초석지라는 점화 장치를 이용하여 불꽃에 의하여 뇌관을 점화하는 방식으로 현재는 안전상의 문제로 사용되고 있지 않다. 이는 기폭 발파 사고가 증대함에 따라 안전한 뇌관 개발을 통한 안정성 증대가 요구되며, 정밀한 초시에 발파를 하여 제발 발파를 지향하며 지발 발파를 함으로써 생산성을 증대하고자 하는 당 업계의 목표 때문이다.

한편, 전기식 발파 방법은 전기식 발파기라는 점화 장치를 이용하여 전기 에너지에 의하여 뇌관 내에 장치되어 있는 백금선의 발열로 인하여 점화옥이 점화되는 방식으로서, 현재까지도 사용되고 있으나 미주 전류, 정전기 및 누설 전류(0.1 Amp 이상 화약류 단속 법류)에 기폭될 위험이 내포되어 있으므로, 터널, 지하공간, 대발파와 같이 전기적 위험이 내포하는 발파 공사에는 점차적으로 그 적용이 감소되고 있으며, MS 전기 뇌관과 LP 전기 뇌관으로 구분된다.

비전기식 발파 방법은 외경 3mm, 내경 1.5mm 폴리에틸렌(PE) 원형 튜브 내에 HMX + Al 0.02g/m 가 도포되어 있는 쇼크 튜브에 뇌관이 결합된 것으로 비전기식 발파기(700)라는 점화 장치를 이용하여 고압의 스파크로 점화하는 방식이다.

도1은 종래 기술에 따른 비전기식 발파 방식을 나타낸 구성 도면이다. 도1에 도시된 비전기식 발파 방법은 전기적 위험이 있는 발파 공사에서 적용이 증가되는 추세이며 노천 공저 뇌관, 노천용 연결 뇌관, 터널용 연결 뇌관, MS(ms 초시 뇌관), LP(LP 초시 뇌관), 스타터(Starter; 쇼크 튜브 기폭용 뇌관) 등으로 구분된다.

그런데, 발파 공사는 화약을 이용하여 암반을 파쇄하게 되는데 이로 인하여 비석, 진동, 폭풍압과 같은 발파 공해가 발생되게 되어, 화약류 단속 법규는 발파 장소로부터 최소 이격 거리 이상 떨어져서 점화 장소를 두도록 강제하고 있다.

따라서, 발파 시공에서 비전기식 발파 공법을 적용하려 하면, 일정 길이 이상의 스타터(starter)를 적용해야 하는 불편함이 있다. 더욱이, 연장된 스타터의 쇼크 튜브는 일회용으로서 발파 후 튜브 잔류물이 남아 있게 되어서, 다량 사용 시 에는 튜브 잔류물을 일일이 수거하여야 하는 불편함이 있으며, 경제적으로도 공사비 증가를 가져온다. 전술한 문제점을 해결하기 위하여 비전기식 뇌관과 전기 뇌관을 혼용한 발파 방식이 사용될 수 있다.

도2는 종래 기술에 따라 비전기식 뇌관과 전기 뇌관을 혼용한 발파 방식을 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 폭약이 장전된 막장면 또는 Bench 발파 시 각 발파공(400)에는 비전기식 뇌관(100)을 사용하고, 최후 결선은 전기 뇌관(20)을 이용하여 결선함으로써 비전기식 뇌관과 전기 뇌관을 혼용한 발파를 실시한다.

그러나, 도2에 도시한 종래 기술은 전기적 위험 요소가 있는 발파 시공에서는 전기 뇌관 발파 공법과 다를 바가 없으므로, 누설 전류 및 정전기에 의해서 오폭될 수 있는 문제점이 여전히 상존한다.

본 발명의 제1 목적은 비전기식 발파 공법에 적용되는 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭시키는 방법을 적용함에 있어서, 누설 전류, 미주 전류 또는 정전기 등에 위험성이 있는 전기 뇌관에 의한 기폭 방법이 아닌 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브 기폭 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 비전기식 발파 공법에 적용되는 쇼크 튜브 기폭 뇌관(starter)의 쇼크 튜브를 일회용으로 사용할 때에 발생하는 경제적 부담 및 일회용 발파 후 튜브 잔류물로 인한 환경 오염 문제를 해소하는 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브 기폭 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 비전기식 발파기(700)를 추가 이용하지 아니하고 기존의 전기식 발파기로 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭하는 기술을 개시한다. 즉, 본 발명은 비전기식 뇌관을 스타터(starter; 쇼크 튜브 기폭용 뇌관)없이 기폭시킬 수 있도록 고압의 불꽃을 발생시키는 장치로 구성된다.

이하에서는, 첨부 도면 도3 내지 도4를 참조하여 본 발명에 따른 비전기식 뇌관의 기폭 장치 및 방법을 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 비전기식 뇌관의 기폭 방법을 설명하는 구성도이다. 도3을 참조하면, 비전기식 뇌관(100)에 불꽃 점화 장치(200), 연결선(300)이 도시되어 있다. 또한, 기존의 전기식 발파기(600)와 발파 모선(500)이 도시되어 있다.

불꽃 점화 장치(200)는 초고압을 순간적인 불꽃(spark)으로 발생시켜 주는 불꽃 발생 장치이다. 즉, 불꽃 점화 장치는 전기식 발파기(600)에서 가해지는 전압을 순간적으로 고압의 불꽃(spark)으로 변환해 주는 장치이다.

도4는 본 발명에 따른 비전기식 뇌관 기폭 장치를 구성하는 불꽃 점화 장치의 실시예를 나타낸 도면이다. 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 불꽃 점화 장치(200)는 300V ∼ 1450V 이상의 고전압을 받아 고압의 불꽃(spark)을 발생하며 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭시키는 장치이다. 불꽃 뇌관의 구성은 발파기와 연결되는 양 및 음의 단자(11)와 방전 팁(12), 비전기 뇌관(60)의 연결과 방수를 위한 고무 팩킹 커버(110)로 되어 있다.

본 발명에 따른 불꽃 점화 장치(200)는 고전압 하에서 절연체의 절연 상태가 깨지면서 고압의 불꽃이 발생되며, 다만 불꽃은 연속적인 방전에 의한 것이 아니라 단속적인 방전이 단시간에 겹쳐 일어나게 되므로 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭시킬 수 있는 것이다. 한편, 불꽃 발생 장치(200)의 고무 팩킹 커버(110)는 쇼크 튜브의 결합부의 방수를 위해 내수성 재료로 결합한 후 쉽게 감싸주게 된다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들은 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 불꽃 점화 장치를 사용하여 비전기식 뇌관을 기폭시키므로, 종래 기술에 비해 환경적 측면에서 최초 점화를 위한 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브 덩굴 발파 시(약 200m)의 사용량을 줄일 수 있게 되고 그 결과 공사비를 경감시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 전기 뇌관을 사용하지 않으면서 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭 가능하게 하므로, 발파 시 공사장 현장에 있을 수 있는 누설 전류, 미주 전류 또는 정전기에 의한 안전 사고를 방지하게 된다.

즉, 전기 뇌관을 사용하여 쇼크 튜브(shock tube)를 기폭시키지 않으며 비전기식 발파기(700)와 스타터(starter)를 사용하지 않고, 비전기식 발파가 가능하게 함으로써 환경적, 경제적, 안전적 측면에 우수한 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

터널 발파, 벤치 발파, 수중 발파 등과 같이 각종 발파 작업에서 비전기식 뇌관을 전기식 발파기를 이용해서 기폭하는 방법에 있어서,

상기 전기식 발파기에서 출력되는 고전압을 이용하여 불꽃 스파크를 발생시켜 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭시키는 단계

를 포함하는 비전기식 뇌관의 기폭 방법.
터널 발파, 벤치 발파, 수중 발파 등과 같이 각종 발파 작업에서 비전기식 뇌관을 전기식 발파기를 이용하여 기폭하는 기폭 장치에 있어서.

상기 전기식 발파기에서 발생하는 고압(300V ∼1450V)을 전달받아 고압의 불꽃 스파크를 발생하여 상기 비전기식 뇌관의 쇼크 튜브를 기폭시키는 장치

를 포함하는 기폭 장치.
제2항에 있어서, 초고압 하에서 절연체의 절연이 파괴되면서 고압의 불꽃을 발생시키는 방전 팁과 상기 쇼크 튜브와 결합을 위한 내수성 재료로 결합된 고무 팩킹으로 구성됨을 특징으로 하는 기폭 장치.