(57)【要約】【課題】  電気火花による点火方法においては、金属製電極２極の間隔の制御が難しいか、若しくは複雑な機構を必要とする。また、金属製電極２極を適正な間隔に調整し得ても、点火作業を繰り返すと火花放電後の煤や導火管を点火した際に発生する燃焼残渣が電極に付着し、火花は出るが導火管内に配置されている爆発性或いは反応性物質に点火することができなくなる。【解決手段】  爆発性或いは他の反応性物質がチューブ内に被覆されている導火管付雷管の点火方法において、コンデンサに所定の電圧を充電した後、任意の時刻に放電する充放電手段と、前記放電電圧を受電する手段と、前記受電手段と電気的に接続される２本の金属線から成り、該金属線の少なくとも一方が先端部を除いて電気的に絶縁され、前記充放電手段から受電した電圧によって前記２本の金属線の先端から火花を発生させる火花発生手段とを有し、 前記火花発生手段を前記チューブ内に挿入して点火する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆発性物質或いは他の反応性物質がチューブ内に被覆されている導火管付雷管の点火方法において、コンデンサに所定の電圧を充電した後、任意の時刻に放電する充放電手段によって放電された電気エネルギーを受電手段によって受電し、前記受電手段と電気的に接続される２本の金属線から成り、該金属線の少なくとも一方が先端部を除いて電気的に絶縁され、前記充放電手段から受電した電圧によって前記２本の金属線の先端から火花を発生させる火花発生手段を前記チューブ内に挿入して点火することを特徴とする導火管付雷管の点火方法。
【請求項２】
２本の金属線が、拠り線状態に形成されて導電性先端部が近接されていることを特徴とする請求項１記載の導火管付雷管の点火方法。
【請求項３】
２本の金属線が、エナメル線であることを特徴とする請求項１または２記載の導火管付雷管の点火方法。
【請求項４】
２本の金属線が、１本のステンレス鋼線と１本のエナメル線とからなり、前記ステンレス鋼線に前記エナメル線を巻きつけて形成され、導電性先端部が近接されていることを特徴とする請求項１記載の導火管付雷管の点火方法。
【請求項５】
充放電手段が、電気雷管用発破器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導火管付雷管の点火方法。
【請求項６】
爆発性物質或いは反応性物質がチューブ内に施されている導火管付雷管の点火具であって、電圧を受電する受電手段と、前記受電手段と電気的に接続される２本の金属線から成り、該金属線の少なくとも一方が先端部を除いて電気的に絶縁され、受電した電圧によって前記２本の金属線の先端から火花を発生させる火花発生手段とを有することを特徴とする導火管付雷管点火具。
【請求項７】
２本の金属線が、拠り線状態に形成されて導電性先端部が近接されていることを特徴とする請求項６記載の導火管付雷管点火具。
【請求項８】
２本の金属線が、エナメル線であることを特徴とする請求項６または７記載の導火管付雷管点火具。
【請求項９】
２本の金属線が、１本のステンレス鋼線と１本のエナメル線とからなり、前記ステンレス鋼線に前記エナメル線を巻きつけて形成され、導電性先端部が近接されていることを特徴とする請求項６記載の導火管付雷管点火具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
導火管付雷管を点火する方法及び点火具に関する。
【背景技術】
【０００２】
導火管付雷管については、特許文献１或いは特許文献２において、雷管を起爆するためのエネルギー伝達のための導火線として、一端で始まった反応がほぼ爆発性域或いは他の反応性物質によって維持され、高温、高速を有するガス衝撃波の形で伝播していく連続したガス伝播路が内部に形成されるように、爆発性或いは他の反応性物質が少量包囲体（合成樹脂製チューブ）内に被覆されている導火管が提案されている。該技術によれば、前記導火管の一端を電気的に起爆し得る雷管で起爆することにより、例えば毎秒２，０００ｍで点火衝撃が伝播され、前記導火管の他端に装着された雷管を起爆することができる。
【０００３】
また、特許文献３、特許文献４において、前記導火管の入端と出端を受け入れる不爆性接続部と、点火を伝播、強化する点火部材とから構成される前記導火管の接続装置が提案されている。前記不爆性接続部は一つ以上の導火管を受け入れる構造になっており、前記点火部材は爆薬を挿入したプラスチック材の接続ブロック、或いは前記導火管が取り付けられた遅延用雷管で構成される。該導火管接続装置によれば、点火開始のための最初の１個の導火管付雷管を点火することにより複数の導火管付雷管への点火の伝播が可能となり、順次的に複数の起爆を行う発破作業に供することができる。
【０００４】
前記発破作業開始のための最初の１個の導火管付雷管の点火は、従来前記導火管付雷管の導火管の端に電気雷管を装着して該電気雷管を起爆する方法が用いられていた。その他の方法としては、特許文献１の実施例６において、導火管の端部を切断して開放し、金属製電極２極の間隔を調整して前記開放された導火管内に挿入した上で、コンデンサに昇圧充電した電気エネルギーを前記金属製電極間に放電することによって生ずる電気火花によって点火せしめる技術が開示されている。また、特許文献５によれば、前記金属製電極２極の間隔を任意に制御して確実に電気火花を生じせしめる技術が提案されている。
【０００５】
また、特許文献６によれば、開放された導火管の端部近くに電橋を配置し、該電橋に大電流を流すことによって線爆発を生じせしめ、該線爆発エネルギーによって導火管に点火する技術が提案されている。前記線爆発による点火技術によれば、点火前の導通確認が可能であり、また比較的低い電圧或いは電気エネルギーにより点火できる旨開示されている。前記特許文献６の技術によれば、導火管を火薬類の装填箇所から点火所まで延長する必要がなく、不要（余分）な廃材（導火管用合成樹脂製チューブ）を発生させることがなく、コスト的にも安価に構成できる。
前記点火開始のための導火管付雷管の導火管の点火技術において、前記導火管付雷管の導火管の端に電気雷管を装着して該電気雷管を起爆する方法は、金属鉱山など迷走電流や落雷等による地絡電流の発生が懸念され、誤爆発生の可能性が否定できず、電気的な起爆が困難な場合には用いることができない。
【０００６】
また、特許文献１、特許文献５等の技術では金属製電極２極の間隔の制御が難しいか、若しくは複雑な機構を必要とする。また、金属製電極２極を適正な間隔に調整し得ても、点火作業を繰り返すと火花放電後の煤や導火管を点火した際に発生する燃焼残渣が電極に付着し、火花は出るが導火管内に配置されている前記爆発性或いは反応性物質に点火することができなくなるなどの問題があった。
特許文献６の技術では、線爆発源となる電橋が導火管内に配置されないので、線爆発エネルギーの及ぶ範囲に導火管の開放端を配置する必要があるが、作業上の誤りで導火管の装着位置にずれを生じるか、または開放された導火管端部の内壁に塗布されている反応性物質が脱落或いは吸湿するなどして、前記線爆発エネルギーの及ぶ範囲を逸脱してしまう恐れがある。
【０００７】
前記導火管の末端を切断して開放し、該開放端に同軸の放電ギャップ端を挿入して該放電ギャップ間に火花放電させることによって導火管内に配置されている前記爆発性或いは反応性物質に点火せしめる方法によれば、点火操作を実施するのに安全な場所まで導火管を延長する必要があり経済的にもコスト高となり、また点火後に特に延長した導火管の残骸である合成樹脂製チューブが余分な廃棄物として残り環境的に好ましくない。ちなみにトンネル発破などにおいては、切羽から点火所まで通常１００ｍ乃至２００ｍほど保安距離を取ることが一般的であり、極めて長い。
更に前記放電ギャップは、火花放電によって電極が損耗したり、煤や燃焼残渣が付着したりするが、点火作業を繰り返すと前記損耗、付着が累積され、火花は出るが前期導火管内に配置されている前記爆発性或いは反応性物質に点火することができなくなる問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特公昭４９−１２６９９号公報
【特許文献２】特開平５−２３８８６５号公報
【特許文献３】特公昭５２−２１０４７号公報
【特許文献４】特開昭５１−１０４０１５号公報
【特許文献５】特開昭５７−１１１２９５号公報
【特許文献６】特公平４−２９６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、確実且つ実用的な導火管付雷管の点火方法及び点火具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記のとおりである。
１）爆発性物質或いは他の反応性物質がチューブ内に被覆されている導火管付雷管の点火方法において、コンデンサに所定の電圧を充電した後、任意の時刻に放電する充放電手段によって放電された電気エネルギーを受電手段によって受電し、前記受電手段と電気的に接続される２本の金属線から成り、該金属線の少なくとも一方が先端部を除いて電気的に絶縁され、前記充放電手段から受電した電圧によって前記２本の金属線の先端から火花を発生させる火花発生手段を前記チューブ内に挿入して点火することを特徴とする導火管付雷管の点火方法。
２）２本の金属線が、拠り線状態に形成されて導電性先端部が近接されていることを特徴とする１）記載の導火管付雷管の点火方法。
３）２本の金属線が、エナメル線であることを特徴とする１）または２）記載の導火管付雷管の点火方法。
【００１１】
４）２本の金属線が、１本のステンレス鋼線と１本のエナメル線とからなり、前記ステンレス鋼線に前記エナメル線を巻きつけて形成され、導電性先端部が近接されていることを特徴とする１）記載の導火管付雷管の点火方法。
５）充放電手段が、電気雷管用発破器であることを特徴とする１）〜４）のいずれかに記載の導火管付雷管の点火方法。
６）爆発性物質或いは反応性物質がチューブ内に施されている導火管付雷管の点火具であって、電圧を受電する受電手段と、前記受電手段と電気的に接続される２本の金属線から成り、該金属線の少なくとも一方が先端部を除いて電気的に絶縁され、受電した電圧によって前記２本の金属線の先端から火花を発生させる火花発生手段とを有することを特徴とする導火管付雷管点火具。
【００１２】
７）２本の金属線が、拠り線状態に形成されて導電性先端部が近接されていることを特徴とする６）記載の導火管付雷管点火具。
８）２本の金属線が、エナメル線であることを特徴とする６）または７）記載の導火管付雷管点火具。
９）２本の金属線が、１本のステンレス鋼線と１本のエナメル線とからなり、前記ステンレス鋼線に前記エナメル線を巻きつけて形成され、導電性先端部が近接されていることを特徴とする６）記載の導火管付雷管点火具。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の導火管付雷管の点火方法及び点火具によれば点火装置がリード線を有するので発破母線との接続が可能となり、発破母線を利用することが可能となるため、導火管を点火操作実施のために極めて遠く離れた安全な場所まで延長することなく、適当な長さの導火管で安全な発破作業を行うことができる効果を有する。また、電気的な導通状態がなく、発破作業を行う現場で発生が懸念される電気的障害、例えば漏洩電流等に対する安全性が向上する。
また、本発明の導火管付雷管の点火具によれば、火花発生手段である２本の金属線を、拠り線状態に形成し、例えば２本のエナメル線を捻ることによって拠り線状態とし、該拠り線を適当な長さで切断することによって火花放電のためのギャップ間距離を安定的且つ容易に構成できるため、火花放電発生の信頼性を高めることができる。更には、一度使用した後、前記拠り線の先端を切断し直すことによって新しい放電ギャップを作成でき、点火によって付着する燃焼残渣を容易に除去できる。
【００１４】
また、本発明の点火具は比較的安価に構成できるため１回限りの使い捨てとすることもできるので、同様に信頼性の高い点火作業を行うことができる効果を有する。
また、本発明の点火具による導火管への点火によれば、点火時に外部に被害を及ぼすことがないので、電気雷管による導火管への点火の開始とは異なり、電気雷管起爆時の爆発破片飛散による近接する他の導火管の損傷がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明について、特にその最良の形態を中心に説明する。以下、図１、図２、図３を参照して具体的に説明する。
［実施形態１］  図１は、本発明の導火管付雷管の点火方法の一例を示す模式図である。
点火開始のための最初の１個の導火管付雷管５は、導火管４を介して点火具１と結合される。点火具１は、本発明を構成する導火管付雷管点火具である。導火管４の長さは任意の長さに決定され得る。
点火具１は、発破母線３と接続されて点火器２と接続される。点火器２は、電気雷管用発破器で構成されても良い。また、点火具１と発破母線３の間は補助脚線を介しても構わない。
点火器２によって点火具１が火花放電するに必要な電圧を充電し、且つ任意のタイミングで放電することによって点火具１が火花放電し、結合された導火管４が点火され雷管５を起爆するように構成される。
【００１６】
［実施形態２］  図２は、本発明の導火管付雷管点火具１の一例を示す模式図である。
リード線１１(a)、(b)は、合成樹脂栓１４の内部を通りリード線１２(a)、(b)と電気的に結合している。また、１１(a)、(b)は、少なくとも前記合成樹脂栓１４を出た部分から末端近くまで被覆されている。
リード線１２(a)、(b)は、第１及び第２の放電用金属線２１、２２と電気的に結合している。また、リード線第１放電用金属線２１、２２の少なくとも一方はエナメル線であり、末端の絶縁皮膜を除去してリード線１２と接続される。接続の方法ははんだ付け、超音波溶接、スポット溶接などの方法を用いることができ、更に止め樹脂１８で保護される。本実施形態の場合、第１及び第２の放電用金属線２１、２２は捻られて拠り線状に構成される。はんだ付けで接続される場合、絶縁皮膜の材質にウレタン、ホルマール、ポリエステル、エステルイミド、アミドイミド、ポリイミド等の樹脂を用いることにより、末端の絶縁皮膜を除去せずに実施することも可能である。また、前記エナメル線の芯線である導体の材質は、銅、ピアノ線、黄銅線、丹銅線、ニッケル線、ニッケルクロム線、カッパークラッドアルミ線、アルミ線、鋼線、抵抗線、超導線等である。
【００１７】
該拠り線の最大外径は、導火管に挿入できる大きさに構成される。一般に導火管チューブの内径は１ｍｍ強と小さく、このため第１及び第２の放電用金属線２１、２２の線径は、０．５ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．４ｍｍ以下である。更に好ましくは、挿入の容易性と拠り線構造の自律性から０．２３ｍｍ乃至０．３５ｍｍである。また、第１及び第２の放電用金属線２１、２２の末端は開放されており、適当な放電ギャップが形成されている。また前記拠り線の長さは、導火管４に挿入しやすいようにケース１６よりも若干長い方が好ましい。
導火管４のチューブは、第１及び第２の放電用金属線２１、２２の拠り線が中空部に挿入され、外側は保持パイプ１７で安定的に保持される。更に保持パイプ１７の奥部をは止め樹脂１８で満たすことにより、強引に突っ込んでも第１及び第２の放電用金属線２１、２２の形状を損なうことはないように構成できる。また保持パイプ１７は製造の容易性から止め樹脂１８を満たす部分と導火管４を保持する部分に分割してもよい。
【００１８】
合成樹脂栓１４は、例えば図２に示すように３段階の外径を有する形状とすることが好ましい、３段目の最先端が最も小さく保持パイプ１７と結合される構造とすることができる。前記最先端部に突起部１５を設け、保持パイプ１７との結合を適正且つ容易にすることもできる。
ケース１６は、合成樹脂栓１４の２段目の外径と接合し易い内径を有し、該ケース１６の厚みに応じて樹脂栓１４の１段目の外径が決定され、ケース１６と樹脂栓１４の結合がフラット形状になるように構成されることが好ましい。ケース１６は樹脂製パイプで構成し、樹脂栓１４と接着固定するよう構成しても良く、例えばアルミニウムや銅などの肉薄の金属製パイプで構成し、樹脂栓１４を芯材として締め付けて固着するように構成しても良い。
【００１９】
保持パイプ１７は、ケース１６の内径と簡易的に接合し易い外径寸法であることが好ましいが、適当な素材が得られない場合には間にスペーサーを挟んでも構わない。
導火管４は、前記の通り保持パイプ１７によって保持されるが、脱落防止のために挿入後に前記ケース１６に対してビニルテープなどで固定することが好ましい。
【００２０】
［実施形態３］  図３は本発明の導火管付雷管点火具１の別の形態を示す模式図である。
実施形態２の点火具と異なる点は、前記放電用金属線２１、２２の形状構成と止め樹脂１８がない代わりに保持パイプ１７の内側にチューブ止め用突起１９を設けた点である。
第１放電用金属線２１は、例えば直径が０．３ｍｍφのステンレス鋼線で構成され、第２放電用金属線２２は例えば直径が０．２８ｍｍφのエナメル線で構成される。本実施形態の場合、直線状のステンレス鋼線２１に対してエナメル線２２を巻きつけて成る。巻きつける位置は先端部付近のみでもよく、若干長めに製作して適当な長さで切断することによりエナメル線２２の導電部分が露出して、電気火花を発生させるのに適正なギャップ間隔が容易に構成できる。
【実施例】
【００２１】
本発明を実施例に基づいて説明する。
実施形態２または３の点火具１を用いて、実施形態１の方法により種々条件を変更し、導火管付雷管に点火したところ表１に示す結果を得た。
［実施例１］
図２に示す要領で点火具１と導火管４とを結合し、電気雷管用 100発掛け発破器（静電容量８μＦ、充電電圧600V）の電気エネルギーを印加したところ、全て点火できた。
【００２２】
［実施例２］
図２に示す要領で点火具１と導火管４とを結合し、発破母線（100m）を介して電気雷管用 300発掛け発破器（静電容量20μＦ、充電電圧600V）の電気エネルギーを印加したところ、全て点火できた。
【００２３】
［実施例３］
図２に示す要領で点火具１と導火管４とを結合し、発破母線（200m）を介して電気雷管用 300発掛け発破器（静電容量20μＦ、充電電圧600V）の電気エネルギーを印加したところ、全て点火できた。
【００２４】
［実施例４］
図３に示す要領で点火具１と導火管４とを結合し、電気雷管用 100発掛け発破器（静電容量８μＦ、充電電圧600V）の電気エネルギーを印加したところ、全て点火できた。
【００２５】
［実施例５］
図３に示す要領で点火具１と導火管４とを結合し、発破母線（100m）を介して電気雷管用 300発掛け発破器（静電容量20μＦ、充電電圧600V）の電気エネルギーを印加したところ、全て点火できた。
【００２６】
［実施例６］
図３に示す要領で点火具１と導火管４とを結合し、発破母線（200m）を介して電気雷管用 300発掛け発破器（静電容量20μＦ、充電電圧600V）の電気エネルギーを印加したところ、全て点火できた。
【００２７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の導火管付雷管の点火方法及び導火管点火具は、導火管付雷管を用いた発破作業の分野で好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の導火管付雷管点火方法の一例を示す模式図。
【図２】本発明の導火管付雷管点火具の一例を示す模式図。
【図３】本発明の他の導火管付雷管点火具の例を示す模式図。
【符号の説明】
【００３０】
１  点火具
２  点火器
３  発破母線
４  導火管
５  雷管
１１(a)、(b)  リード線
１２(a)、(b)  リード線
１３  リード線被覆部
１４  合成樹脂製栓
１５  突起
１６  ケース
１７  保持パイプ
１８  止め樹脂
１９  チューブ止め用突起
２１  第１放電用金属線
２２  第２放電用金属線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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