(57)【要約】【課題】鉱山業等にて発破を行う鉱石やズリ表面に酸化防止剤等の薬剤を効率的且つ安価に塗布あるいは散布する方法を提供する【解決手段】採鉱発破時に火薬エネルギーを利用し、発破時に酸化防止剤等の薬剤を鉱石やズリに散布する薬剤散布方法である。すなわち、薬剤性状ごとにその適切な充填方法を設定することにより、発破の火薬エネルギーを利用し、鉱石やズリ全体に薬剤を塗布あるいは散布させる。たとえば、発破孔に火薬、プライマー（起爆用爆薬）を装填し、砂等でタンピング（砂栓）してから薬剤を装填し、発破により薬剤を散布する方法、発破孔と発破孔の間に薬剤注入孔を別途掘削し、中に薬剤を挿入することにより、発破により薬剤を散布する方法、薬剤又は薬剤を封入した小型の容器を火薬と混合あるいは併置し、爆ごうによるガスを直接分散させ、薬剤を散布する方法等を適宜選択する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
採鉱発破時に火薬エネルギーを利用し、発破時に酸化防止剤等の薬剤を鉱石やズリに散布する薬剤散布方法。
【請求項２】
発破孔に火薬とプライマーを装填し、砂等でタンピングしてから薬剤を装填し、発破により薬剤を散布する請求項１記載の薬剤散布方法。
【請求項３】
発破孔に火薬とプライマーを装填した後砂等でタンピングし、発破孔とは別に薬剤注入孔を掘削して中に薬剤を装填し、発破孔の発破により薬剤を散布する請求項１記載の薬剤散布方法。
【請求項４】
発破孔に、薬剤又は薬剤を封入した小型の容器を火薬と混合あるいは併置してプライマーを装填した後、砂等でタンピングし、発破により薬剤を散布する請求項１記載の薬剤散布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉱山業等にて発破を行う岩石表面に、酸化防止剤等の薬剤を火薬の持つエネルギーを利用して、効率的且つ安価に散布する方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
硫化鉱物を主成分とする鉱石を採鉱するとき、発破・運搬された鉱石が降雨・高温など環境条件によって酸化されやすいことがある。硫化鉱物は酸化されるとその表面特性が変わり、例えば選鉱などによる鉱物濃集のための鉱石処理の実収率が低下する。
【０００３】
また、これらの鉱石又は硫化鉱物を含有するズリを積み上げておくと、硫化鉱物の酸化にともない発生する酸により、酸性水の発生、重金属の溶出が認められ、環境面での諸問題が発生するこがある。
【０００４】
上述した問題を解決するために、たとえば、特開２００２−３３６８３８号公報等記載のこれら硫化鉱物を含有する鉱石、ズリを積み上げたダンプの表面をポリマー等によりカバーし雨水の流入を防ぐ方法や、ダンプの上にスプリンクラー等を配備し酸化防止剤などを散布することで酸化を防止する方法、また、鉱石をベルトコンベアで運搬しているような場所では、例えば粉塵抑制剤などをベルトコンベア上で噴霧する方法等が実施、または提唱されている。
【０００５】
しかし、いずれもダンプの上部のみで反応し伏流水による酸化を防ぐことが出来なかったり、不要鉱物であるズリのためにもベルトコンベアを設置する必要があったりし、コスト面、技術面の点で実施は難しかった。
【０００６】
よって、これら薬剤を対象物全体に噴霧・混合する方法として、目的は異なるが、特許３２７４８１１号公報記載のような、ショベルにより積み込み時に薬剤を混合する方法も提唱されているが、多くの設備の改善が必要となり、コストアップに繋がる。
【０００７】
また、本発明で提唱する火薬のエネルギーを薬剤の散布に利用する方法としては、特開２０００−５１３８１号公報記載の消火器や消化剤の空中散布にその概念が見られるが、発破のエネルギーを利用し、被砕物全体に薬剤を散布する方法については、これまで先行する報告はなされていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３３６８３８号公報
【０００９】
【特許文献２】特許３２７４８４１号公報
【００１０】
【特許文献３】特開２０００−０５１３８１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記課題を解決するため、本発明は、鉱山業等にて発破を行う被破砕物全体の表面に酸化防止剤等の薬剤を効率的且つ安価に散布し、鉱石やズリの性状を安定させる薬剤の散布方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を達成するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、採鉱発破時に火薬エネルギーを利用し、発破時に酸化防止剤等の薬剤を鉱石やズリに散布する薬剤散布方法である。
【００１３】
たとえば、粉状等比較的分散しやすい薬剤に対しては、発破孔に火薬、プライマー（起爆用爆薬）を装填し、砂等でタンピング（装薬の後に、込め物を発破孔内に押し込む作業：ＪＩＳ工業用語大辞典第３版）してから薬剤を装填し、発破により、薬剤を散布する方法を使用することができる。
【００１４】
また、スラリー等比較的分散し難い薬剤に対しては、発破孔と発破孔の間に薬剤注入孔を別途掘削し、中に薬剤を装填することにより、火薬による分散エネルギーをより有効に利用する薬剤充填方法を用いることができる。
【００１５】
あるいは、薬剤又は薬剤を封入した小型の容器を火薬と混合あるいは併置し、爆ごうによるガスを直接分散に利用する前記方法も利用できる。
【００１６】
すなわち、散布する薬剤性状ごとにその適切な充填方法を設定することにより、発破の火薬エネルギーを利用し、鉱石またはズリ全体に薬剤を散布させる方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明では、発破で使用される火薬エネルギーを目的とする薬剤を散布するために用いることを提唱している。したがって、その際、薬剤を散布できることと、発破において発生する高温、高圧のガスから、薬剤の効果をどの様に保護するかが重要となる。
【００１８】
図１に示す方法は、本発明の第１の方法であり、発破孔に火薬、プライマーを装填し、砂等でタンピングしてから薬剤を装填する装填方法を示している。
【００１９】
この方法は比較的分散しやすい薬剤を散布するのに適している。発破エネルギーはその多くが掘削孔壁面の破壊に使われており、上方向に対してはタンピングにより、比較的少ないエネルギーと考えられている。そのため、火薬爆発時にはタンピングの上部に充填された薬剤の飛散力は少なく、鉱石破砕に使用された後の跡ガスにより薬剤を分散、散布させておき、さらに、崩壊、積み込み時に、混合を促進させる方法である。
【００２０】
したがって、本第１の方法は、比較的分散性の良い粉状の薬剤を使用する場合等に、最も安価に効率良く散布することが可能である。例えば、鉱石酸化を防止する目的等に、鉱石に石灰を混和すると効果があることが、良く知られているが、そのような場合には本方法が適している。
【００２１】
図２に示す方法は、本発明の第２の方法であり、発破孔と発破孔の間に、別途薬剤注入孔を掘削し、中に薬剤を挿入する方法を示しており、比較的熱に弱いと考えられる薬剤、例えば代表的な坑酸化剤であるアミン類、ＥＤＡ（エチレンジアミン）、ＤＥＴＡ  （ジエチレントリアミン）、  ＴＥＴＡ    （トリエチレントリアミン）、  ＥＤＴＡ    （エチレンジアミン四酢酸）などの使用に適している。
【００２２】
すなわち、火薬の燃焼から生じる高温・高圧のガスによって発破孔及び薬剤挿入孔の壁面が破壊されるが、薬剤投入孔を破壊した時点で断熱膨張によりガス温度は低下し、その膨張したガスにより酸化防止剤が拡散し、破砕された鉱石がガスと共に起砕飛散する過程で新しい鉱物破断面と反応・吸着させることができる方法である。これらの飛散条件は穿孔と発破パターンを変化させることにより適宜調節すれば良い。
【００２３】
図３に示す方法は、本発明の第３の方法であり、薬剤を火薬と共に装填する方法を示している。この方法では、酸化防止剤等薬剤が火薬と事前に反応することを防ぐために容器に入れておくこともできる。例えば小型の破砕されやすいアンプルに封入し爆薬の間に装填する方法でも良いし、マイクロカプセルなどの形で火薬中に分散封入しても良い。
【００２４】
火薬の燃焼から生じる高温・高圧のガスによって酸化防止剤等の薬剤が、封入された容器は破壊され、あるいは直接酸化防止剤が蒸散・気化・拡散し、破砕された鉱石やズリ中をガスが通過過程で新しい鉱物破断面と反応・吸着する。
【００２５】
通常、爆破時には火薬温度は数千度の高温となるが、その反応は瞬時であり、断熱膨張により直ちに温度も下がることから、発破時に使用されるビニールや銅線の被覆も残留することが知られている。したがって、適切な容器を使用することにより、先に示すアミン等の比較的熱に弱い薬剤についても使用可能である。
【００２６】
また、前述の図２にて示した方法では、薬剤投入のために新たに掘削を行う必要があるが、本方法で行う場合には発破孔をそのまま利用でき、経済的に薬剤の散布が可能となる。
【００２７】
上記１〜３の方法においては、使用できる火薬に特に制限はなく、通常の採鉱発破で使用されているたとえば、ＡＮＦＯ（硝安油剤爆薬）等が使用できる。
【００２８】
これらの方法により発破された鉱石は、既に薬剤が吸着しており、その後、積込、運搬されて鉱石処理工程に入ることとなる。特に硫化鉱石等の鉱石に、薬剤として酸化防止剤を使用した場合、鉱石の処理工程では、浮遊選鉱を行うことが一般的であり、鉱石の新鮮な破断面に吸着された酸化防止剤、例えば上記のアミン類は、浮遊選鉱で用いられる浮選薬剤と一般的に相性が良く、浮選実収率を向上させることができる。
【００２９】
また鉱石を一時ストックし、後日処理する場合には、硫化鉱物鉱石は酸化され易く、新鮮な鉱物に比べて表面が酸化された鉱物は浮遊選鉱薬剤と反応し難いため、選鉱実収率が下がるのが一般的であるが、このような場合にも本発破採鉱法により酸化防止剤を散布すれば、実収率の低下を防ぐことができる。
【００３０】
よって、低品位鉱石の長期ストックを可能にし、高品位鉱石を優先処理することで鉱床の現在価値を上げることが可能となる。本発破採鉱法はこのような酸化されやすい鉱石に対しても非常に有効である。また同様に、ズリに対してこの方法を適用すれば、硫化物の酸化による酸性水の発生を遅らせることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の方法により、鉱山業等にて発破を行う被破砕物全体の表面に酸化防止剤等の薬剤を効率的に散布することが可能であり、その効果として、特に硫化物である鉱石やズリの表面の酸化を防ぎ、性状を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の方法における薬剤充填法の模式図である。
【図２】本発明の第２の方法における薬剤充填法の模式図である。
【図３】本発明の第３の方法における薬剤充填法の模式図である。
【符号の説明】
１  発破孔
２  火薬
３  プライマー
４  砂
５  薬剤
６  薬剤注入孔
７  アンプルに封入した薬剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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