(57)【要約】【課題】  粒状爆薬の装填薬量範囲を少薬量から大薬量まで幅広く設定することができると共に、装薬孔に必要とされる一定量の粒状爆薬を供給することができる粒状爆薬装填装置を提供する。【解決手段】  粒状爆薬装填装置１１は、粒状爆薬１５を貯留する貯留タンク１２と、貯留タンク１２の下部に連結された送出管１６と、送出管１６に設けられた定量供給機構２０と、貯留タンク１２内部へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給管と、粒状爆薬１５を一定量供給するための制御装置２１とを備えている。定量供給機構２０は、粒状爆薬１５を一定量供給するための第１バタフライ弁１８と、制御装置２１により粒状爆薬１５の供給を許容する開状態から一定時間後に供給を停止して閉状態に移行させる第１ボール弁１９とを有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状爆薬を貯留する貯留タンクと、該貯留タンクの下部に連結され、先端に装填管が接続された送出管と、該送出管に設けられた定量供給機構と、前記貯留タンクの内部へ圧縮ガスを供給し、圧縮ガスで貯留タンク内の粒状爆薬を定量供給機構へ送る圧縮空気供給部と、前記定量供給機構によって粒状爆薬を装填管から一定量供給するように制御するための制御装置とを備え、
前記定量供給機構は、開度を定めて粒状爆薬を一定量供給するための流量調節弁と、制御装置により流量調節弁から粒状爆薬の供給を許容する開状態から一定時間後に供給を停止して閉状態に移行させる開閉弁とを有することを特徴とする粒状爆薬装填装置。
【請求項２】
前記制御装置は、一定の空気圧信号を入力する信号入力部、該信号入力部への空気圧信号の入力時から一定時間後に遅延空気圧信号を出力する遅延リレー弁、該遅延リレー弁からの遅延空気圧信号に基づいてボール弁閉信号を出力する閉信号出力部、該閉信号出力部からのボール弁閉信号に基づいてボール弁開信号をボール弁閉信号に切換える開閉信号切換部及び該開閉信号切換部からのボール弁閉信号をボール弁に出力する信号出力部により構成されている請求項１に記載の粒状爆薬装填装置。
【請求項３】
貯留タンク内の圧力と流量調節弁の開度とを一定にした状態で、ボール弁の開状態から閉状態へ移行する時間を制御装置により制御するように構成されている請求項１又は請求項２に記載の粒状爆薬装填装置。
【請求項４】
貯留タンク内の圧力が０．１２〜０．１９MＰa及び流量調節弁の開度が１０〜１００%の範囲内にて一定値に設定された状態で、ボール弁の開状態から閉状態へ移行する時間が０．５〜１０秒の範囲で制御装置により制御される請求項３に記載の粒状爆薬装填装置。
【請求項５】
前記装填管には装填用ホースが接続され、装填管の内径が装填用ホースの内径より大きくなるように設定されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の粒状爆薬装填装置。
【請求項６】
貯留タンクには、粒状爆薬を外部から貯留タンク内へ吸引する爆薬吸引部が設けられている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の粒状爆薬装填装置。
【請求項７】
前記爆薬吸引部が、先端に吸引ノズルが接続された吸引ホースと、該吸引ホースの基端に接続された吸引管と、該吸引管の基端に設けられ、吸引管から貯留タンクへ粒状爆薬を渦巻き状に旋回させて吸引するサイクロンとにより構成されている請求項６に記載の粒状爆薬装填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱山、採石場、トンネル等において発破作業を行うに際し、装薬孔内に硝安油剤爆薬（ＡＮＦＯ爆薬）等の粒状爆薬を装填するために用いられる爆薬装填装置に関するものである。更に詳しくは、特に硝安油剤爆薬等の粒状爆薬の装填薬量範囲を少薬量から大薬量まで幅広く設定することができると共に、装薬孔に必要とされる一定量の粒状爆薬を供給することができる粒状爆薬装填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種の鉱山における採石作業、トンネル工事、ダム建設等の各種の土木工事においては、爆薬を用いた発破作業が行われている。これらの発破作業は、削岩機により穿設された装薬孔（穿孔）に爆薬を充填することにより行われ、使用される爆薬としては含水爆薬や硝安油剤爆薬等の粒状爆薬が広く用いられている。特に硝安油剤爆薬は、これまでの爆薬に比べて取扱性、経済性等に優れると共に、装薬孔内に密装填され、起砕効果も大きいという特徴を有している。
【０００３】
従来、このような発破作業において、鉱山、トンネル等に穿設した装薬孔に硝安油剤爆薬を充填する方法としては、一般に垂直又は垂直に近い装薬孔に対しては流し込みで装填する方法が用いられ、水平や上向きの装薬孔に対しては空気圧送機により装填する方法が用いられている。また、下向きの装薬孔でも高い装填密度が必要な場合には、空気圧送機により装填する方法が用いられている(例えば、非特許文献１を参照)。
【０００４】
しかしながら、従来の空気圧送機による装填方法は、予め装填ホースの外周に目印を付けておき、装填薬長を測長することにより、装填量を制御する方法であって、粒状爆薬の装填量が作業者の経験等による勘に基づく開閉弁の操作に依存し、各装薬孔に要求される適量の爆薬を装填することが不可能であった。この問題を解決するため、容量可変式の計量器付き爆薬装填機が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
【特許文献１】特開２０００−９７６００号公報（第２頁）
【非特許文献１】スティグ オロフソン原著「発破技術ハンドブック」、平成4年10月5日に山海堂出版から発行（第１８５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載された爆薬装填機では、その計量器のサイズにより計量できる薬量範囲が限られる。一方、発破現場の地形は、その岩質が変化に富み、岩質の変化に即座に対応して薬量を変えることができるように要求される。また、採石作業、トンネル工事、ダム建設などの現場の違いにより薬量は概ね０．２〜１００kgまで大きく変化するため、上記装填機では、少薬量から大薬量までの広い薬量範囲に同一の容量可変式の計量器を用いて対応するのが困難である。すなわち、計量器を小型に設計すれば大薬量の場合には1装薬孔に対し何度も送薬する必要があり、装填効率が悪くなる。逆に、計量器を大型に設計すれば装置全体が大型になり、爆薬投入口が高い位置となるため、投入に際しては作業者が作業をしずらくなり、作業者の負担も大きく、少薬量を装填する場合の定量供給性も悪くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、粒状爆薬の装填薬量範囲を少薬量から大薬量まで幅広く設定することができると共に、装薬孔に必要とされる一定量の粒状爆薬を供給することができる粒状爆薬装填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、少薬量から大薬量まで幅広い装填薬量範囲に対応するには、ボール弁の開閉時間をできる限り長くすることにより装填薬量を安定化させることができ、流量調整弁の開度を変化させることにより装填薬量を変化させることができることを見出した。また、貯留タンク下部に設けられる配管径を適切に選択し貯留タンク内圧力を低く抑えることで、粒状爆薬の排出速度を遅くし、粒状爆薬の粉化を抑えることができることを見出した。更には、貯留タンク上部に粒状爆薬の吸引供給装置を設けることにより、作業者の高所作業をなくすことができ、粒状爆薬を補給するときの作業者の負担を軽減し、取扱い性を向上させることができるという知見を得て本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、第１の発明の粒状爆薬装填装置は、粒状爆薬を貯留する貯留タンクと、該貯留タンクの下部に連結され、先端に装填管が接続された送出管と、該送出管に設けられた定量供給機構と、前記貯留タンクの内部へ圧縮ガスを供給し、圧縮ガスで貯留タンク内の粒状爆薬を定量供給機構へ送る圧縮空気供給部と、前記定量供給機構によって粒状爆薬を装填管から一定量供給するように制御するための制御装置とを備え、前記定量供給機構は、開度を定めて粒状爆薬を一定量供給するための流量調節弁と、制御装置により流量調節弁から粒状爆薬の供給を許容する開状態から一定時間後に供給を停止して閉状態に移行させる開閉弁とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
第２の発明の粒状爆薬装填装置は、第１の発明において、前記制御装置は、一定の空気圧信号を入力する信号入力部、該信号入力部への空気圧信号の入力時から一定時間後に遅延空気圧信号を出力する遅延リレー弁、該遅延リレー弁からの遅延空気圧信号に基づいてボール弁閉信号を出力する閉信号出力部、該閉信号出力部からのボール弁閉信号に基づいてボール弁開信号をボール弁閉信号に切換える開閉信号切換部及び該開閉信号切換部からのボール弁閉信号をボール弁に出力する信号出力部により構成されているものである。
【００１０】
第３の発明の粒状爆薬装填装置は、第１又は第２の発明において、貯留タンク内の圧力と流量調節弁の開度とを一定にした状態で、ボール弁の開状態から閉状態へ移行する時間を制御装置により制御するように構成されている。
【００１１】
第４の発明の粒状爆薬装填装置は、第３の発明において、貯留タンク内の圧力が０．１２〜０．１９MＰa及び流量調節弁の開度が１０〜１００%の範囲内にて一定値に設定された状態で、ボール弁の開状態から閉状態へ移行する時間が０．５〜１０秒の範囲で制御装置により制御される。
【００１２】
第５の発明の粒状爆薬装填装置は、第１から第４のいずれかの発明において、前記装填管には装填用ホースが接続され、装填管の内径が装填用ホースの内径より大きくなるように設定されているものである。
【００１３】
第６の発明の粒状爆薬装填装置は、第１から第５のいずれかの発明において、貯留タンクには、粒状爆薬を外部から貯留タンク内へ吸引する爆薬吸引部が設けられているものである。
【００１４】
第７の発明の粒状爆薬装填装置は、第６の発明において、前記爆薬吸引部が、先端に吸引ノズルが接続された吸引ホースと、該吸引ホースの基端に接続された吸引管と、該吸引管の基端に設けられ、吸引管から貯留タンクへ粒状爆薬を渦巻き状に旋回させて吸引するサイクロンとにより構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の粒状爆薬装填装置によれば、次のような効果を発揮することができる。
第１の発明の粒状爆薬装填装置によれば、流量調節弁の開度と開閉弁における粒状爆薬の供給を許容する開状態から供給を停止して閉状態に移行させるまでの時間とを設定することにより、粒状爆薬の装填薬量範囲を少薬量から大薬量まで幅広く設定することができる。更に、流量調節弁の一定の開度と粒状爆薬の供給を許容する開状態から供給を停止して閉状態に移行させるまでの時間とを調整することにより、装薬孔に必要とされる一定量の粒状爆薬を供給することができる。
【００１６】
第２の発明の粒状爆薬装填装置によれば、第１の発明の効果に加え、制御装置の簡単な操作により、容易かつ確実に一定量の粒状爆薬を供給することができると共に、電気信号ではなく空気圧信号によって制御装置を動作させるため保安上良好である。
【００１７】
第３の発明の粒状爆薬装填装置によれば、第１又は第２の発明の効果に加え、貯留タンク内の圧力と流量調節弁の開度とを一定にした状態で、ボール弁の開状態から閉状態へ移行する時間を制御するため、制御を容易かつ精度良く行うことができる。
【００１８】
第４の発明の粒状爆薬装填装置によれば、第３の発明の効果を確実に発揮させることができる。しかも、貯留タンク内の圧力を０．１２〜０．１９Mpaに設定し、装填圧力を抑えた状態で粒状爆薬を一定量供給できることから、粒状爆薬の粉化を抑制することができる。
【００１９】
第５の発明の粒状爆薬装填装置によれば、第１から第４のいずれかの発明の効果に加え、装填管内での粒状爆薬の供給速度を遅くすることができ、粒状爆薬の粉化を一層抑制することができる。
【００２０】
第６及び第７の発明の粒状爆薬装填装置によれば、第１から第５のいずれかの発明の効果に加え、爆薬吸引部によって粒状爆薬を外部から貯留タンク内へ容易に吸引することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図1は、粒状爆薬装填装置１１の一例を示す概略の正面図、図２はその右側面図、図３は背面図、図４は平面図である。これら図1〜図４に示すように、粒状爆薬装填装置１１を構成する貯留タンク１２は下部ほど縮径されたテーパ形状をなし、架台１３上に設けられた複数（本実施形態では４つ）の支持脚１４によって支持され、内部には粒状爆薬１５が収容されている。この貯留タンク１２の下部には排出栓１６ａが設けられた送出管１６の基端部が連結され、その先端部には装填管１７が接続されている。送出管１６には粒状爆薬１５の流量を調節する流量調節弁としての第１バタフライ弁１８と、粒状爆薬１５の供給を許容又は停止する開閉弁としての第１ボール弁１９とを有する定量供給機構２０が設けられている。尚、排出栓１６ａは貯留タンク１２内の粒状爆薬１５を装填管１７側ではなく、外部へ抜き出したい場合に開栓される。
【００２２】
粒状爆薬１５としては、硝安油剤爆薬等が用いられる。粒状爆薬１５の平均粒子径は０．４〜４．０ｍｍ程度である。粒状爆薬１５の平均粒子径が０．４ｍｍ未満の場合には、粒状爆薬１５が吸湿しやすくなり、送出管１６内等で付着や詰まりが生じたりして定量供給性が低下し、爆薬性能も低下する傾向を示す。一方、平均粒子径が４．０ｍｍを越える場合には、粒子が大き過ぎて流動性が悪くなり、定量供給機構２０による定量供給性が低下する。
【００２３】
貯留タンク１２の側方位置には、定量供給機構２０における粒状爆薬１５の供給量を制御する制御装置２１が架台１３に取付固定されている。図２及び図３に示すように、貯留タンク１２の側方位置には圧縮空気供給部としての圧縮空気供給管２２が配設され、該圧縮空気供給管２２の一端側にはレギュレータ２３ａ及びフィルター２４を介して圧縮空気接続口２５が設けられている。この圧縮空気接続口２５には図示しないコンプレッサーから圧縮空気が送られるようになっている。使用するコンプレッサーは、例えば空気吐出圧力０．７５MPa以下、空気供給量２．５Nm3/min以上の能力を有するものを用いることができる。圧縮空気供給管２２の他端側（上端側）は第２ボール弁２６を介して貯留タンク１２に接続されている。そして、圧縮空気接続口２５から送られる圧縮空気は、フィルター２４、レギュレータ２３ａ、第２ボール弁２６を介して一定圧力で貯留タンク１２内に圧入されるようになっている。尚、支持脚１４には、図示されない接地用のアースが接続されており、粒状爆薬装填装置１１に帯電するのが防止されている。
【００２４】
前記定量供給機構２０を構成する第１ボール弁１９の開閉は、制御装置２１内に設けられる空気圧に基づいて作動するシーケンス回路から送られる空気圧により行われる。尚、定量供給機構２０は粒状爆薬装填装置1台に付き２系統設置することができる。
【００２５】
第１バタフライ弁１８の開度は１０〜１００%まで変化させることが可能であり、供給薬量を少なくしたい場合には開度を狭め、多くしたい場合には開度を広げるように設定する。開度が１０％未満では、粒状爆薬１５の円滑な排出が困難となるため１０％以上で使用することが好ましい。
【００２６】
前記装填管１７の端部には装填用ホース２８が接続され、その先端は図示しない例えばトンネル掘削の切羽に穿設された装薬孔に挿入されるようになっている。第１ボール弁１９と装填用ホース２８との間の装填管１７には、装薬孔内清掃用の空気配管２９の下端部に設けられた吹込みノズル２９ａが挿入されている（図１、図３及び図５に示す）。この空気配管２９の上端部は、第３ボール弁３０、レギュレータ２３ｃを介して圧縮空気供給管２２に接続されている。
【００２７】
装填管１７の内径は装填用ホース２８の内径より大きいことが、装填管１７内を通る粒状爆薬１５の速度を装填用ホース２８内を通る粒状爆薬１５の速度より遅くすることができ、粒状爆薬１５の粉化を抑制できる点から望ましい。また、装填管１７内及び装填用ホース２８内を通る粒状爆薬１５の速度はそれらの断面積比で決まることから、装填管１７の断面積に対する装填用ホース２８の断面積比は、０．２５以上１未満であることが望ましい。この断面積比が０．２５未満の場合には、断面積比が小さくなり過ぎて粒状爆薬１５を円滑に供給することが難しくなる。
【００２８】
具体的には、装薬孔の大きさ、例えば直径４５ｍｍという大きさに基づいて装填用ホース２８の外径が決定され、更に装填用ホース２８の肉厚から装填用ホース２８の内径が設定される。そのような装填用ホース２８の内径は１２．７mm( 1/2インチ)〜２５．４mm(１インチ)であることが好ましい。この内径が１２．７mm未満の場合、装填用ホース２８内を流れる粒状爆薬１５の流速が速くなり、装薬孔からの粒状爆薬１５のこぼれが発生し、供給薬全量の装薬孔への装填が困難になる。一方、内径が２５．４mmを越える場合、装薬孔からの空気の抜けが悪くなり、装填用ホース２８内における粒状爆薬１５の残存を招き、定量供給性が悪化する。装填用ホース２８には、特に耐静電性及び耐油性に優れたホースを用いることが好ましい。
【００２９】
一方、装填管１７の内径は装填用ホース２８の内径より大きく設定され、２５．４mm(１インチ)〜５０．８mm(２インチ)であることが好ましい。この内径が２５．４mm未満の場合、装填薬量を多くしたいときに、貯留タンク１２内の圧力を高く設定する必要があり、貯留タンク１２内の圧力を０．１９MPaを越えるように設定する必要があるため、粒状爆薬１５の排出が速くなって定量供給性が悪くなると共に、粒状爆薬１５の粉化も促進される。一方、内径が５０．８mmを越える場合、貯留タンク１２内の圧力を低く設定する必要があり、貯留タンク１２内の圧力が０．１２MPa未満となって粒状爆薬１５の円滑な排出が困難となる。
【００３０】
上記貯留タンク１２には、その肩口部に貯留タンク１２の内圧が過度に上昇したときには貯留タンク１２の内圧が自動的に開放されるように安全弁３２が取付けられている。貯留タンク１２内の圧力は、貯留タンク１２の周壁に設けられた圧力計３３により確認することができ、また貯留タンク１２内の粒状爆薬１５の残量及び状態は、貯留タンク１２周壁に取り付けられた上下一対の監視窓３４により確認することができるようになっている。図１及び図４に示すように、貯留タンク１２の肩口部には貯留タンク１２内を洗浄するための洗浄用ノズル３１が複数設けられている。
【００３１】
レギュレータ２３ａの調整圧力、すなわち貯留タンク１２内の圧力は、０．１２〜０．１９MPaになるように調整するのが好ましい。この調整圧力が０．１２MPa未満では粒状爆薬１５の円滑な排出が困難であり、０．１９MPaを越えると粒状爆薬１５の排出が速くなり過ぎ、定量供給性が悪くなって、粒状爆薬１５の粉化も促進される。このように、貯留タンク１２内、送出管１６内等の粒状爆薬１５の通路の圧力が小さくなるように設定されているため、保安上有利である。
【００３２】
制御装置２１には、第１ボール弁１９の開状態から閉状態へ移行する時間を制御するためのシーケンス回路が備えられている。このシーケンス回路への空気の供給は、先端部が前記圧縮空気供給管２２に接続された空気供給管３７により空気タンク３５、レギュレータ２３ｂ及びルブリケータ３６を介し、図示しない空圧用ホース等によって行われる。空気タンク３５はシーケンス回路の動作圧力を安定させるために設けられ、レギュレータ２３ｂは制御装置２１のシーケンス回路に入力される空気圧を一定にするために設けられ、ルブリケータ３６は空気供給管３７内を流れる空気中のオイルを除去するために設けられている。制御装置２１には図示しないリモコンが接続され、遠隔操作を行なうことができるようになっている。レギュレータ２３ｂの調整圧力は、０．５MPa程度であることが好ましい。
【００３３】
制御装置２１を構成するシーケンス回路を図６に示す。このシーケンス回路３８において、信号入力部３９は直列接続部４０により開閉信号切換部４１を介して信号出力部４３に接続され、空気圧による開信号が信号入力部３９に入力されると、開閉信号切換部４１から開信号が出力され、信号出力部４３から開信号が出力されて第１ボール弁１９が開放されるようになっている。遅延リレー弁４４と閉信号出力部４５とは、直列接続部４０に並列に接続されている。遅延リレー弁４４は、一定時間後に閉信号出力部４５へ信号を出力する。閉信号出力部４５は、遅延リレー弁４４からの信号により開閉信号切換部４１へ閉信号を出力し、第１ボール弁１９へ出力されていた開放信号は遮断され、第１ボール弁１９を閉鎖するように構成されている。
【００３４】
このように、第１ボール弁１９は開状態から閉状態に切換えられるが、その切換回数は粒状爆薬１５を装薬孔へ装填するに足る量により１回で済む場合と、複数回必要になる場合とがある。それは、粒状爆薬装填装置１１の供給能力と装薬孔への必要な装填量とで決定される。
【００３５】
遅延リレー弁４４の復帰時間は、０．５〜１０秒に設定するのが好ましい。遅延リレー弁４４の復帰には時間を要するため、０．５秒未満では連続的に空気を供給することが困難となる。一方、１０秒を越えると入力信号圧力による遅延時間の変化が大きく、供給圧力の変動に対応した設定値の補正を行う必要があり、供給圧力毎に排出薬量がどの程度になるのか試験する必要が生じ、供給圧力が変動する都度、遅延リレー弁４４の設定を変更する必要が生じる。この第１ボール弁１９の開閉は、電気回路によっても行うことが可能であるが、保安上の観点から全ての回路を空気等による非電気式の回路とすることが好ましい。
【００３６】
図１〜図４に示すように、貯留タンク１２の上部には、粒状爆薬１５を貯留タンク１２内へ吸引するための爆薬吸引部２７を設けることが好ましい。この爆薬吸引部２７は、貯留タンク１２頂部のサイクロン４６と、該サイクロン４６に連結される吸引管５３と、第４ボール弁４７を介して接続される吸引ホース４８と、吸引ホース４８の先端に設けられる吸引ノズル４９とにより構成されている。吸引ノズル４９には図示しないホースの基端部が接続され、その先端部が空気配管２９からレギュレータ２３ｄを介して延びるホース接続部５０に接続され、粒状爆薬１５を吸引するための空気が供給される。レギュレータ２３ｄの調整圧力は、０．７５MPa程度であることが望ましい。
【００３７】
サイクロン４６上には排気管５１が接続され、該排気管５１には第２バタフライ弁５２が設けられ、貯留タンク１２内の空気を排気して貯留タンク１２内の圧力を一定に保持するようになっている。第２バタフライ弁５２の開放は、第１ボール弁１９及び第１バタフライ弁１８が開放されている状態では行われない構成となっている。また、排気管５１には粒状爆薬１５を外部へ放出させないための図示しない空気フィルターを設置するのが好ましい。
【００３８】
さて、粒状爆薬装填装置１１を使用して爆破対象物の装薬孔に粒状爆薬１５を装填する場合には、まず吸引供給部の第４ボール弁４７を開き、粒状爆薬１５を吸引ホース４８からサイクロン４６を経て貯留タンク１２内に吸引する。次いで、粒状爆薬装填装置１１を爆破対象物である岩盤の切羽近傍へ移動させ、そこで貯留タンク１２内の空気の圧力を、レギュレータ２３ａによって０．１２〜０．１９MＰaに設定する。その後、粒状爆薬装填装置１１の装填管１７に接続された装填用ホース２８の先端を装薬孔の内奥部に挿入する。その状態で、貯留タンク１２内の粒状爆薬１５は送出管１６から定量供給機構２０を経て装填管１７へ送られる。
【００３９】
この場合、定量供給機構２０を構成する第１バタフライ弁１８の開度が１０〜１００％の範囲内で例えば５０％に設定される。そして、装薬孔に装填すべき粒状爆薬１５の供給量を制御装置２１に設定することにより、第１ボール弁１９の開時間が０．５〜１０秒の範囲で例えば２秒に設定される。その結果、粒状爆薬１５が自重と貯留タンク１２内の空気圧により貯留タンク１２内から送出管１６へ送り出され、定量供給機構２０で一定の供給量にて装填管１７へ送られる。
【００４０】
このとき、粒状爆薬１５の供給量は、第１バタフライ弁１８の開度と第１ボール弁１９の開時間とを組合せて設定することにより定められるため、幅広く設定することができる。しかも、粒状爆薬１５のような粒状体であっても、所望する一定量を供給することができる。その上、貯留タンク１２内の圧力が０．１２〜０．１９MＰaという低い圧力に設定されていることから、粒状爆薬１５に過大な圧力が加わるのが抑えられ、その粉化を抑制することができる。
【００４１】
装填管１７へ送られた粒状爆薬１５は、更に装填用ホース２８を経て装薬孔へと送られ、装填される。このとき、装填管１７の内径が装填用ホース２８の内径より大きく設定されていることから、装填管１７内における粒状爆薬１５の供給速度を装填用ホース２８内の供給速度より遅くすることができ、送出管１６内における粒状爆薬１５の粉化を抑えることができる。
【００４２】
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
・  実施形態の粒状爆薬装填装置１１によれば、第１バタフライ弁１８の開度と第１ボール弁１９における粒状爆薬１５の供給を許容する開状態から供給を停止して閉状態に移行させる時間を調整することにより、粒状爆薬１５の装填薬量範囲を少薬量から大薬量まで幅広く設定することができると共に、粒状爆薬１５を一定量供給することができる。従って、多数の下向き、水平又は上向きの装薬孔に対して1台の粒状爆薬装填装置１１で多くの現場に適用することが可能であり、熟練を要さなくても簡単な操作により、容易かつ確実に一定量の粒状爆薬１５を装薬孔に装填することができる。
【００４３】
・  制御装置２１は、空気圧信号を入力する信号入力部３９、遅延空気圧信号を出力する遅延リレー弁４４、ボール弁閉信号を出力する閉信号出力部４５、ボール弁開信号をボール弁閉信号に切換える開閉信号切換部４１及び閉信号出力部４５により構成されている。このため、制御装置２１の簡単な操作により、容易かつ確実に一定量の粒状爆薬１５を供給することができると共に、電気信号ではなく空気圧信号によって制御装置２１を動作させるため保安上良好である。
【００４４】
・  更に、制御装置２１は、貯留タンク１２内の圧力と第１バタフライ弁１８の開度とを一定にした状態で、第１ボール弁１９による粒状爆薬１５の供給を許容する開状態から供給を停止して閉状態に移行させる時間を制御装置２１により制御するように構成されている。具体的には、貯留タンク１２内の圧力が０．１２〜０．１９MＰa及び第１バタフライ弁１８の開度が１０〜１００%の範囲内で一定値に設定された状態で、第１ボール弁１９による粒状爆薬１５の供給を許容する開状態から供給を停止して閉状態に移行させる時間が０．５〜１０秒の範囲で制御装置２１により制御される。このように、制御装置２１によって第１ボール弁１９の作動時間のみを制御すれば良いことから、制御を容易かつ精度良く行うことができる。
【００４５】
しかも、貯留タンク１２内の圧力が０．１２〜０．１９MＰaという装填圧力を抑えた状態で粒状爆薬１５を一定量供給できることから、粒状爆薬１５の粉化を抑制することができる。よって、発破作業の大幅な合理化を計ることができ、取扱い性に優れると共に、経済性にも優れている。加えて、急激に排出されて粒状爆薬１５が粉化することによる吸湿性を抑制することができ、装填用ホース２８内への付着や詰まりを防止することができる。更には、定量供給性を保持することができ、粉化による爆薬性能の低下を抑制することができる。
【００４６】
・  装填管１７の内径が２５．４〜５０．８mmであり、装填用ホース２８の内径が１２．７〜２５．４mmに設定されている。このため、装填管１７内での粒状爆薬１５の供給速度を装填用ホース２８内での供給速度に比べて遅くすることができ、粒状爆薬１５の粉化を一層抑制することができる。
【００４７】
・  貯留タンク１２には、粒状爆薬１５を外部から貯留タンク１２内へ吸引する爆薬吸引部２７が設けられ、この爆薬吸引部２７は、先端に吸引ノズル４９が接続された吸引ホース４８と、該吸引ホース４８の基端に設けられ、吸引ホース４８から貯留タンク１２へ粒状爆薬１５を渦巻き状に旋回させて吸引するサイクロン４６とから構成されている。このため、爆薬吸引部２７によって粒状爆薬１５を外部から貯留タンク１２内へ容易に吸引することができる。更に、作業者の高所作業をなくすことができ、粒状爆薬１５を補給するときの作業者の負担を軽減し、取扱い性を向上させることができる。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例及び比較例を挙げ、前記実施形態を更に具体的に説明する。
（実施例１〜３）
前記実施形態で説明した粒状爆薬装填装置１１を用い、その装填管１７に５ｍの装填用ホース２８を取付け、粒状爆薬１５の定量供給性について試験を実施した。貯留タンク１２に装填した粒状爆薬１５は、硝安油剤爆薬（ＡＮＦＯ爆薬）で、平均粒子径が１．４ｍｍのものを用いた。装填管１７の内径を５０．８ｍｍ、装填用ホース２８の内径を２５．４ｍｍとした。そして、貯留タンク１２内の圧力及び第１バタフライ弁１８の開度を表１に示すように設定し、制御装置２１により一定の供給量が得られるように第１ボール弁１９の開状態から閉状態へ移行する時間を制御した。実施例１〜３では、第１ボール弁１９の開状態から閉状態へ移行は１回であった。それらの結果を表１に示した。
【００４９】
【表１】
2005241221.tif 000003
表１に示したように、実施例１〜３では順に２００ｇ、２６０ｇ及び１０００ｇという粒状爆薬１５の異なる供給量を得ることができた。また、装填用ホース２８から供給される粒状爆薬１５は、粉化されることがなかった。
【００５０】
尚、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  制御装置２１によって、貯留タンク１２内の圧力を制御したり、第１バタフライ弁１８の開度を制御したりして粒状爆薬１５の定量供給性を高めるように構成することもできる。
【００５１】
・  貯留タンク１２内の圧力を０．１２〜０．１９MＰaの範囲で、粒状爆薬１５の供給初期には低く、供給終期には高くなるように、レギュレータ２３ａ又は制御装置２１によって調整することもできる。
【００５２】
・  流量調節弁として、仕切り弁等を用いることも可能である。
・  開閉弁として、ニードル弁等を用いることも可能である。
・  爆薬吸引部のサイクロン４６を省略し、吸引ノズル４９、吸引ホース４８、第４ボール弁４７及び吸引管５３を経て空気を送り込み、粒状爆薬１５を貯留タンク１２内に供給することも可能である。
【００５３】
更に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  前記流量調節弁はバタフライ弁であり、開閉弁はボール弁である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の粒状爆薬装填装置。このように構成した場合、粒状爆薬の定量供給性を向上させることができる。
【００５４】
・  前記装填用ホースの内径が１２．７〜２５．４mmに設定されると共に、装填管の内径が２５．４〜５０．８mmでかつ装填用ホースの内径よりも大きくなるように設定されている請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の粒状爆薬装填装置。このように構成した場合、粒状爆薬の粉化を確実に抑制することができる。
【００５５】
・  請求項１に記載の粒状爆薬装填装置を用い、定量供給機構における流量調節弁により開度を定めると共に、開閉弁における粒状爆薬の供給を許容する開状態から供給を停止して閉状態に移行させる時間を制御装置により制御することを特徴とする粒状爆薬装填方法。この方法によれば、粒状爆薬の装填薬量範囲を少薬量から大薬量まで幅広く設定することができると共に、装薬孔に必要とされる一定量の粒状爆薬を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態における粒状爆薬装填装置の概略を示す正面図。
【図２】粒状爆薬装填装置の概略を示す側面図。
【図３】粒状爆薬装填装置の概略を示す背面図。
【図４】粒状爆薬装填装置の概略を示す平面図。
【図５】図１の５−５線における概略断面図。
【図６】空気圧によって作動するシーケンス回路の要部を示す回路図。
【符号の説明】
【００５７】
１１…粒状爆薬装填装置、１２…貯留タンク、１５…粒状爆薬、１６…送出管、１７…装填管、１８…流量調節弁としての第１バタフライ弁、１９…開閉弁としての第１ボール弁、２０…定量供給機構、２１…制御装置、２２…圧縮空気供給部としての圧縮空気供給管、２７…爆薬吸引部、２８…装填用ホース、３９…信号入力部、４１…開閉信号切換部、４３…信号出力部、４４…遅延リレー弁、４５…閉信号出力部、４６…サイクロン、４８…吸引ホース、４９…吸引ノズル、５３…吸引管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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