(57)【要約】【課題】  従来の電気雷管や非電気式の導火管付き雷管を使用した場合に比較して発破後に火工品由来の実体を有する残存物を低減した環境低負荷発破工法を提供すること。【解決手段】  導火管付き雷管と、該導火管に起爆信号を伝達する導爆線とからなる非電気式の起爆手段を用いて発破を行うことを特徴とする環境低負荷発破工法である。前記導火管の長さは６０〜１５０cmであり、雷管は時間の遅延手段を有する非電気式の起爆手段を用いて発破を行うことを特徴とする環境低負荷発破工法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
導火管付き雷管と、該導火管に起爆信号を伝達する導爆線とからなる非電気式の起爆手段を用いて発破を行うことを特徴とする環境低負荷発破工法。
【請求項２】
導火管付き雷管の導火管の長さが６０〜１５０ｃｍである請求項１記載の環境低負荷発破工法。
【請求項３】
導火管付き雷管が時間の遅延手段を有する請求項１または２記載の環境低負荷発破工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネル発破、ベンチ発破などに使用される爆薬の起爆手段として、非電気式の起爆手段を用いて発破を行う環境低負荷発破工法に関する。さらに詳しくは発破後に火工品由来の実体を有する残存物を低減した環境低負荷発破工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、岩盤や構造物を破壊するための発破に使用される爆薬の起爆手段としては、多数発破が可能な電気雷管や非電気式の導火管付き雷管が用いられてきた。
起爆手段として電気雷管を用いた発破では、発破後、脚線が残存し、破砕岩石であるズリ内からこの残存した脚線を回収することは困難であった。
また、非電気式の導火管付き雷管として、ノネル雷管が知られている（例えば非特許文献１参照）。このノネル雷管は雷管とショックチューブ（導火管）とから構成され、迷走電流や雷や電磁波などの影響を受けないことから電気雷管より安全性が高いことが知られているものの、発破後、火工品由来の実体を有する残存物、具体的には爆薬の爆轟により裁断されない導火管が多量に発生し、大型鉱山では２５０Ｋｍ／年にもなるといわれており、そのまま破砕物を、例えばコンクリート用骨材として使用するとコンクリート硬化後、装飾性の観点から問題となる場合があることが指摘されている（例えば特許文献１参照）。
またコンクリート用の骨材のみならず使用用途が医薬品、食品添加物、化粧品などに使用される高品位石灰石（炭酸カルシウム）の場合には、さらに残存した異物の含有率に対する制限が厳しくなる。
したがって、起爆手段として電気雷管を使用した場合の脚線の回収や非電気式の導火管付き雷管を使用した場合の残存物を回収するには、多くの人手と時間を要するという問題があった。また残存した電気雷管に由来する脚線、または導火管付き雷管に由来する導火管が、発破後の鉱石を粉砕するための機械（クラッシャー）に巻き込まれ、時として機械の故障の原因となるという問題もあった。
【０００３】
【非特許文献１】工業火薬協会編、「新・発破ハンドブック」、（株）山海堂発行、平成元年５月１５日、４６６〜４６７頁
【特許文献１】特開２００１−２７２４７６号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前記従来の電気雷管や非電気式の導火管付き雷管を使用した場合に比較して残存物の量を格段に低減した環境低負荷発破工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１は、導火管付き雷管と、該導火管に起爆信号を伝達する導爆線とからなる非電気式の起爆手段を用いて発破を行うことを特徴とする環境低負荷発破工法であり、本発明の第２は、導火管付き雷管の導火管の長さが６０〜１５０cmである前記の環境低負荷発破工法であり、本発明の第３は、導火管付き雷管が時間の遅延手段を有する前記の環境低負荷発破工法である。
【発明の効果】
【０００６】
第１の発明によれば、導火管付き雷管と導爆線とを組み合わせて使用することにより、発破後の導火管に基づく残留物を大幅に減少することができる。
また、第２の発明によれば、導火管付き雷管の導火管部分の長さを特定の長さにすることにより、発破後の導火管に基づく残留物をさらに減少させることができる。
また、第３の発明によれば、一定の遅延時間間隔を有して雷管を起爆、すなわち多数の雷管を使用する場合でも、導爆線に基づく残留物は存在しないので、導火管に基づく残留物もごくわずかである。一方、従来の導火管付き雷管を使用した場合には、後記の具体例に示すように列数と穿孔数が増えるほど、使用される導火管の長さが膨大になるため残存物の量が多量になる。
さらに、第３の発明の効果として、一定の遅延時間間隔を有して雷管を起爆、すなわち、各爆薬を装填した穿孔が破砕された場合、同時に起爆破砕された場合に比較して大塊が発生する可能性が激減し、発破後の大塊破砕作業を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
第１図は、本発明の発破工法の一例を説明するための概念図である。
また第２図は、本発明の発破工法に用いられる導火管付き雷管を示す説明図である。
第３図は、従来の発破工法の例を説明するための概念図である。
第１図および第３図の例では、石灰石などの採掘に適用したベンチ発破である段発発破の例を示している。
この例では、穿孔長が１０ｍで、穿孔間隔が２ｍで、１段目と２段目の間隔も２ｍとした例である。
岩盤１に穿孔された６つの穿孔８にはそれぞれ孔底から親ダイ２、増ダイ３および込め物４が順次装填され、また親ダイ２には底部から雷管が装入され（図示せず）、導火管５の一端がこの雷管と結合され、他端は本発明の場合には導爆線７と結合部６で結合されている。一方、従来の発破工法では、導火管の他端が地表まで延び、地表の導火管と結合されている。この例では本発明に用いる導火管５の長さは８０cm程度である。一方従来の発破工法の場合には、穿孔内の導火管の長さが１０．５mである。
【０００８】
本発明の場合、導火管と結合された導爆線７は増ダイ３、込め物４を通って地表の導爆線７に結合されている。
手前の３つの穿孔には、この例の場合、同じ秒時の雷管が用いられ、後ろ側の３つの穿孔には手前の雷管に対して所定の秒時遅延して調整された雷管が用いられている。
従来の非電気式の起爆手段の場合には、本発明における導爆線の部分が全部導火管である。
【０００９】
本発明に用いる導火管付き雷管について、第２図で説明する。
第２図において、９は雷管であり、５は導火管である。導火管の一端は雷管に接続され、他端はループ状部分１０を呈している。このループ状部分が導爆線と結合される。なお、ループ状の形状は、導爆線との結合を容易にするための一形状例にすぎず、導爆線の爆轟によるエネルギーを確実に導火管に伝達する結合形態であれば、結合部の形状、形態に何ら制限されるものではない。
この雷管９内には所定の遅延秒時で作動するように遅延手段が設けられていることが好ましい。例えば２段の雷管は２５ｍｓ、３段は５０ｍｓ、−−−−−−−１０段は３００ｍｓのような遅延秒時である。
この雷管は、アルミニウムなどの管体の中に導火管側から順次、延時薬、起爆薬、添装薬が装填されたものである。
【００１０】
雷管に連結されている導火管、すなわちショックチューブはプラスチックチューブの内壁面に反応性物質、例えばニトロアミン化合物であるオクトーゲン（ＨＭＸ）とアルミニウムなどの微粉末が塗布されたもので、点火により微粉末は消失するが、プラスチックチューブは燃焼することも、破断することもなく、形状を保ったまま残存する。プラスチックチューブの樹脂は通常、起爆装置の製品としての種別の確認・認識の目的、また、使用後のチューブの回収率向上を考慮してチューブの被視認性を高めるための目的で、赤色や黄色に着色されているが、本願発明においては、その彩色に関して制限されるものではない。
この導火管の長さは６０〜１５０ｃｍが好ましい。ここで導火管の長さを規定している理由は、トンネル発破における爆薬の装薬長を考えると、１発破における掘進進行長に因るが、穿孔内における装薬長は概ね６０〜１５０ｃｍである。従って、爆薬の爆轟により導火管を粉砕・燃焼消失させるためには爆薬と導火管とが近接している状態が好ましいので前述の長さに規定しているのである。しかし、導火管が装薬長より短い場合、導火管と導爆線との結合部が、決して十分な空間的余裕があるとは言えない、爆薬包と穿孔内壁との空間部に位置することになり、爆薬を穿孔内に挿入するときの障害となり、さらに無理に爆薬包を穿孔内に押し込んだ場合、結合部がほどけて外れる可能性がある。また、装薬長より長い場合は、導火管の長い部位が粉砕・燃焼消失されにくくなる。
【００１１】
また導火管の他端が結合されている導爆線は、芯薬としてペンスリットまたはヘキソーゲン（ＲＤＸ）を用いた周知のものである。この導爆線は爆轟する。したがって発破後には残留物が残らないという特徴がある。
雷管が装填される親ダイの種類は、通常親ダイとして使用されている例えば、ダイナマイト、含水爆薬などの爆薬であって、特に限定されない。
また、増ダイとしては、発破対象物に応じて使いわけられることから、特にその種類が限定されることはない。例えば石灰石などの採掘のようなあかり発破では硝安油剤爆薬が多く用いられ、トンネルの掘進には含水爆薬やダイナマイトなどが多く用いられる。          
【００１２】
第１図において、地表に配設された導爆線を起爆側の方向から、専用の発破器などを用いて点火することにより、導爆線からの爆轟波が導火管に伝達され（起爆信号）、まず手前の３つの雷管が起爆する。次いで所定の秒時後、後段の３つの雷管が起爆し、さらに後段の雷管（図示せず）が順次起爆し、岩盤が破砕されていく。また、手前の３孔の雷管に関しては、必ずしも同じ時間で斉発されなくてもよい。各孔とも異なる延時時間間隔を有する雷管を使用しても差し支えない。
【００１３】
第１図および第３図の例の場合、本発明の導火管の総延長は、０．８ｍ×６孔＝４．８ｍであるが、穿孔内の爆薬の長さが各６ｍで、各導火管の長さが０．８ｍであり、爆薬の長さの方が長いので起爆後は、導火管は粉砕・燃焼消失する。                            
一方、従来の非電気式の起爆手段の場合には、例えば孔間隔が２ｍの場合、使用する導火管はその接続部位の重なりを考慮し、導火管長；２．１ｍの導火管付き雷管が使用される。従って孔間の導火管長；２．１ｍのものが４本必要であり、また手前の列の導火管と後ろ側の導火管とを結ぶ導火管は２本要することから、２．１ｍ×６＝１２．６ｍとなる。さらに穿孔内の導火管は、１０．５ｍ×６孔＝６３ｍであり、さらに地表の起爆側からの導火管が１０ｍあるので、導火管の総延長は８５．６ｍである。そのうち、爆薬内に存在する導火管が６ｍ×６孔＝３６ｍであって、それが粉砕・燃焼消失するから、残存する導火管の総延長は、８５．６−３６＝４９．６ｍとなる。
したがって、この例の場合、本発明では、導火管のすべてが粉砕・燃焼消失するのに対し、従来法では、約５０ｍが残存することになる。
この例では、第１図と第３図に基づいた例であるが、列数と穿孔数が増えれば増えるほど、従来法では使用される導火管の長さが膨大なものになり、これに伴い残存する導火管は比例して膨大なものになることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の発破工法の一例を説明するための概念図である。
【図２】本発明の発破工法に用いる導火管付き雷管の一例を示す説明図である。
【図３】従来の発破工法の例を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００１５】
１：岩盤、２：親ダイ、３：増ダイ、４：込め物、５：導火管、６：結合部、７：導爆線、８：穿孔、９：雷管、１０：ループ状部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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