(57)【要約】【課題】発破作業における爆薬の装填時間の短縮及び作業安定性を向上させる。【解決手段】粒状に成型した油中水滴型エマルション爆薬を、圧力容器と装薬ホース及び圧力容器からの圧縮空気とは別に装薬ホースに圧縮空気を送る装置を備えた爆薬装填機を使用して発破孔に装填する爆薬装填方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
油中水滴型エマルション爆薬を粒状に成型した粒状爆薬を、圧力容器と装薬ホースから構成される装填機を使用して発破孔に直接装填する際に、圧力容器からの圧縮空気とは別に装薬ホースに圧縮空気を送りながら装填することを特徴とする爆薬装填方法。
【請求項２】
粒状に成型された油中水滴型エマルション爆薬の一粒あたりの平均重量が０．０３〜５ｇである請求項１記載の爆薬装填方法。
【請求項３】
圧力容器の容器内圧力が０．１〜０．５ＭＰａ、圧力容器とは別に装薬ホースに送る圧縮空気の圧力が、０．０５〜０．７ＭＰａである請求項１または２に記載の爆薬装填方法。
【請求項４】
空気圧送装置（Ａ）を備えた圧力容器、装薬ホース及び空気圧送装置（Ｂ）を備えた爆薬装填機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は爆薬装填方法及び爆薬装填機に関する。更に詳しくは隧道掘進、採石、採鉱等の産業用爆破作業に利用される油中水滴型エマルション爆薬の装填方法及び該方法に好適に使用できる爆薬装填機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
爆破作業等に用いられる産業用爆薬としては、ダイナマイト、含水爆薬、硝安爆薬、硝安油剤爆薬（以下ＡＮＦＯ爆薬と呼ぶ）等が良く知られている。発破現場においては、爆薬の装填作業の簡便化や爆薬取扱時の安全性の確保という観点から、爆薬の装填作業の機械化が要望されるようになってきている。爆薬の機械装填作業を行うためには、使用される爆薬がより安全である必要があり、ＡＮＦＯ爆薬をローダー等によって機械装填する方法が鉱山や採石場等で実用化されている。ところがＡＮＦＯ爆薬は、油中水滴型エマルション爆薬と比較すると、発破後の残留ガス組成が悪いため充分な排気装置を設ける必要がある。また、発破孔中に水が存在する場合は、ＡＮＦＯ爆薬が水に溶解して所定の爆発性能が得られなくなるために、使用することが困難になる。
【０００３】
また油中水滴型エマルション爆薬については、例えば諸外国において、非特許文献１にあるように、バルクエマルション爆薬と呼ばれる油中水滴型エマルション爆薬を、エア駆動のモノポンプ等を利用して、直接発破孔に自動装填するバルクエマルション爆薬システムと呼ばれる方法が既に実用化されている。しかしバルクエマルション爆薬システムにおいては、高粘度の油中水滴型エマルション爆薬を使用するために、装填作業後の清掃作業や残留爆薬の管理が繁雑になるという問題がある。また、バルクエマルション爆薬を装填するためには、安全性の確保のためにも高価な装填用機械が必要となる。
【０００４】
このため、空気装填機のように比較的簡単な機械で装填が可能で、比較的多くの水が存在する発破孔でも使用可能である安全性の高い爆薬装填方法が要望されている。これらの問題を解決する爆薬として、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に記載された、顆粒あるいは粒状の油中水滴型エマルション爆薬の開発が進められている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２２３８８８号公報（第２−３頁）
【特許文献２】
特開平１１−２７８９７５号公報（第２−３頁）
【特許文献３】
特開２００１−１７２０９６号公報（第２−３頁）
【特許文献４】
特開２００１−２０６７９７号公報（第２−３頁）
【非特許文献１】
「効果的なトンネル技術に関する検討報告書」（社）日本トンネル技術協会発行
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、発破作業における爆薬の装填時間の短縮、装填作業の自動化、作業効率の向上が可能な取扱性の良い爆薬装填方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、このような課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、粒状に成型された油中水滴型エマルション爆薬を、爆薬を収納する圧力容器と装薬ホースから構成される装填機を使用して装填する際に、圧力容器からの圧縮空気とは別に装薬ホースに圧縮空気を送りながら爆薬を発破孔に装填することにより、装填時間の短縮及び作業効率の向上につながることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００８】
すなわち本発明は、
（１）油中水滴型エマルション爆薬を粒状に成型した粒状爆薬を、圧力容器と装薬ホースから構成される装填機を使用して発破孔に直接装填する際に、圧力容器からの圧縮空気とは別に装薬ホースに圧縮空気を送りながら装填することを特徴とする爆薬装填方法、
（２）粒状に成型されたエマルション爆薬の一粒あたりの平均重量が０．０３〜５ｇである上記（１）記載の爆薬装填方法、
（３）圧力容器の容器内圧力が０．１〜０．５ＭＰａ、圧力容器とは別に装薬ホースに送る圧縮空気の圧力が０．０５〜０．７ＭＰａである上記（１）または（２）に記載の爆薬装填方法、
（４）空気圧送装置（Ａ）を備えた圧力容器、装薬ホース及び空気圧送装置（Ｂ）を備えた爆薬装填機
に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の爆薬装填機は、爆薬を入れる空気圧送装置（Ａ）を備えた圧力容器、装薬ホース、空気圧送装置（Ａ）とは別に圧縮空気を装薬ホースに送るための空気圧送装置（Ｂ）から構成される。圧力容器と装薬ホースの接続部付近には、圧力容器からの圧縮空気とは別に、装薬ホースに圧縮空気を送る構造（空気圧送装置（Ｂ））をもつ。例えば、圧力容器と装薬ホースの接続部に２重管を使用し、２重管の内側から圧力容器からの爆薬、２重管の外側から圧縮空気を同時に送るような構造をもつ接続部が使用される。圧力容器からの圧縮空気のみでの爆薬の輸送では、装薬ホース内の爆薬と空気の体積占有比率において爆薬の比率が高くなり、装薬ホース内で爆薬が閉塞するという問題が生じる。圧力容器とは別に圧縮空気のみを装薬ホース内に送ることで、装薬ホース中の爆薬の体積占有比率を下げて爆薬を輸送することが可能であり、爆薬の閉塞という問題を解消できる。本発明においては、装薬ホース内の爆薬の体積占有比率がおおよそ５０％以下になるように圧力容器と空気圧送装置（Ｂ）それぞれの圧力を設定するのが好ましい。本発明の爆薬装填機は、通常ＡＮＦＯ爆薬を装填するのに使用される装填機に空気圧送装置（Ｂ）を取り付けるだけで容易に製造することができる。
【００１０】
圧力容器内の圧力は０．１〜０．５ＭＰａ、好ましくは０．２〜０．４ＭＰａに設定される。容器内圧力を変えることで１分当り約１０〜４０ｋｇの爆薬供給速度が可能となる。圧力容器とは別に装薬ホース内に送られる圧縮空気は０．０５〜０．７ＭＰａ、好ましくは０．２〜０．５ＭＰａに設定される。この圧力を上げれば、装薬ホース内の爆薬占有率が下がり、圧力を下げれば爆薬占有率は上がる。送薬時の状況に応じてこの圧力は設定される。
【００１１】
装薬ホースは、発破現場の発破孔の径によって変わるが、通常トンネル現場においては内径が１５〜４０ｍｍのものが使用される。装薬ホースの発破孔に挿入される箇所の外径が、発破孔の径より小さければ、その箇所以外には径の大きいホースを使用し、内径が２種類以上のホースを接続することも可能である。
【００１２】
本発明に使用される粒状に成型された油中水滴型エマルション爆薬（以下、単に粒状爆薬ということもある）は、通常知られている油中水滴型エマルション爆薬を装填に適した粒状に成型したものであれば特に制限はないが、一粒あたりの平均重量が０．０３〜０．５ｇに成型されたものが好ましい。このような粒状爆薬は、例えば次のようにして製造される。即ち、酸化剤を約８５〜９５℃で水に溶解させ酸化剤水溶液を得る。次いで約８５〜９５℃に加熱された油類と乳化剤の混合物に、十分撹拌しながら前述の酸化剤水溶液を徐々に添加する。できあがった油中水滴型エマルションに微小中空体、必要に応じて他の添加剤を加えて、捏和機で混合し、油中水滴型エマルション爆薬を得る。次いでこの油中水滴型エマルション爆薬を押し出し成型機等の成型機で成型する。爆薬の形状については取扱易い粒状であれば特に限定されるものではなく、球形、円柱、円盤状、角柱状等いずれもでもよく、成型に使用する成型機によって任意な形に成型されるが直径３〜１０ｍｍ、長さ３〜１０ｍｍ程度の円柱状に成型するのが好ましい。成型に際して粒径３００〜５００μｍ程度の炭酸カルシウム、タルク、ベントナイト、脂肪酸アミド等の粉体を付着防止剤として爆薬にまぶしてもよい。
【００１３】
【実施例】
本発明を実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
圧力容器と装薬ホースを備えたＡＮＦＯ装填機ＫＹ−１（（株）カヤテック製）に空気圧送装置を取り付けた本発明の爆薬装填機に直径が５ｍｍ、長さが６ｍｍに成型された油中水滴型エマルション爆薬を入れ装填試験を行った。試験は、圧力容器内の圧力を０．３ＭＰａ、圧力容器とは別に送る圧縮空気の圧力を０．３ＭＰａに設定した。装薬ホースは、内径２５ｍｍ、長さ３０ｍのものを使用し、爆薬輸送量の測定及び輸送状態を確認した。また、トンネル現場等の高所への装薬を想定して、装薬ホース先端を８ｍ持ち上げて約２ｋｇづつ輸送と停止を繰り返した。連続輸送時の爆薬輸送量は１分当り２２ｋｇであり、輸送状態も脈動もせずに安定していた。高所への輸送時に、輸送と停止を繰り返したが問題なく輸送された。
【００１５】
比較例１
実施例１で使用した爆薬、装薬ホースを使用し、圧力容器内の圧力を０．３ＭＰａ、圧力容器とは別に送る圧縮空気の圧力を止めて、実施例１と同じ確認を行った。連続輸送時の爆薬輸送量は１分当り２１ｋｇであったが、約２ｋｇづつ輸送と停止を繰り返した際、装薬ホース中で脈動及び閉塞といった状況が確認された。特に高所への輸送時には、装薬ホース内の爆薬占有率が高いために、停止した際に、装薬ホース内に多くの粒状爆薬が残り、再輸送時に閉塞することが多いことが確認された。
【００１６】
実施例１と比較例１の結果から、圧力容器とは別に送る圧縮空気があることで、装薬ホース内での爆薬の閉塞という問題が生じにくく、粒状爆薬の輸送状態が効率的で、あることは明白である。
【００１７】
【発明の効果】
粒状に成型した油中水滴型エマルション爆薬を、圧力容器と装薬ホースから構成される装薬機を使用して発破孔に直接装填する際に、圧力容器からの圧縮空気とは別に装薬ホースに圧縮空気を送ることにより、効率的な装薬が可能で、装填時間の短縮及び作業効率を向上させることが出来る。