(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記に示す試験法により求められる硬度が０．１％〜３％のポーラスプリル硝安と、油剤とを有する硝安油剤爆薬を、薬包に充填して成り、
前記硝安油剤爆薬の粒子径を、１．４０ｍｍ〜２．００ｍｍ未満をＡとし、２．００ｍｍ〜２．３６ｍｍをＢとした場合、（Ａ＋Ｂ）が前記硝安油剤爆薬の重量の７５％以上、（Ａ／Ｂ）の比率が前記硝安油剤爆薬の重量の９／１〜６／４の範囲である
ことを特徴とする硝安油剤爆薬包。
前記硬度の試験法（日本産業火薬会が昭和４０年７月１５日に発行した産火会報の第４頁に記載の試験法）
１０メッシュ〜１４メッシュに篩別採取した試料５０ｇ（Ｗ1）を受け皿に入れ、皿上全面に広げる。試料上にひき皿を重ねおき、軽くハンドルを握って１０秒間に５回転させる。試料を取り出し、１４メッシュ篩で篩別し１４メッシュを通過した粉砕品を採取秤量する（Ｗ2）。
硬度＝Ｗ2／Ｗ1×１００（％）
ただし、Ｗ1における秤量精度は５００ｇ＝０．５
【請求項２】
請求項１記載の硝安油剤爆薬包において、
前記（Ａ＋Ｂ）が前記硝安油剤爆薬の重量の８０％以上である
ことを特徴とする硝安油剤爆薬包。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の硝安油剤爆薬包において、
下記に示す垂れ角が１週間後で８°〜１２°、１ヶ月後で８°〜１７°である
ことを特徴とする硝安油剤爆薬包。
前記垂れ角は、前記硝安油剤爆薬包を薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍとした場合、前記硝安油剤爆薬包の長手方向の１／３を固定し、固定されていない部分の自重により曲がる度合いを垂れ角として求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硝安油剤爆薬包に関する。
硝安油剤爆薬包は、土木建築、採石、採鉱、採炭、坑道掘削等の鉱業用分野、農林および海洋分野における発破、破砕、掘削等に利用されている。
【背景技術】
【０００２】
硝安油剤爆薬は、ポーラスプリル硝安（９４部）と油剤（６部）とを基本組成とした二成分から成り、起爆感度が鈍感な爆薬である。他の産業爆薬に比べて簡便な方法で安価に製造できること、および機械装填が可能なことから多少の問題も抱えながらも広く利用され、消費量も増大しつつある。
【０００３】
特許第３０４３６７２号公報には、硝安油剤爆薬の８０重量％以上が粒径０．８〜１．４ｍｍ未満（Ａ）と粒径１．４〜２．０ｍｍ（Ｂ）とから成り、かつ、その重量比（Ａ／Ｂ）を６／４〜８／２とすると、従来の起爆感度（鈍感）を有しながらも爆薬包としての腰強度を有し、殉爆性能も改善されることが提案されている。
【特許文献１】特許第３０４３６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許第３０４３６７２号公報に記載された硝安油剤爆薬は、爆薬包としての腰強度が未だ十分とはいえない。そのため、各種発破現場において、発破孔への装填作業の際、爆薬包の腰が"クニャクニャ"と柔らかいために発破孔内の所定位置に装填できなくなり、発破作業の安全性に支障を来したり、装填時間が長くなるために作業効率を著しく低下させる等の問題があった。
また、硝安油剤爆薬包をある一定期間貯蔵した場合、従来のポーラスプリル硝安を使用した硝安油剤爆薬は、上述よりさらに腰強度を維持できなくなる。そのため、特許第３０４３６７２号公報に記載された硝安油剤爆薬もまた、長期保存に適さない爆薬包となる虞がある。
【０００５】
本発明は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、従来の硝安油剤爆薬包より著しく腰強度を改善でき、従来の殉爆性能や起爆感度（鈍感）を維持できる硝安油剤爆薬包を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、下記に示す試験法により求められる硬度が０．１％〜３％のポーラスプリル硝安と、油剤とを有する硝安油剤爆薬を、薬包に充填して成り、前記硝安油剤爆薬の粒子径を、１．４０ｍｍ〜２．００ｍｍ未満をＡとし、２．００ｍｍ〜２．３６ｍｍをＢとした場合、（Ａ＋Ｂ）が前記硝安油剤爆薬の重量の７５％以上、（Ａ／Ｂ）の比率が前記硝安油剤爆薬の重量の９／１〜６／４の範囲であることを特徴とする。
前記硬度の試験法（日本産業火薬会が昭和４０年７月１５日に発行した産火会報の第４頁に記載の試験法）
１０メッシュ〜１４メッシュに篩別採取した試料５０ｇ（Ｗ1）を受け皿に入れ、皿上全面に広げる。試料上にひき皿を重ねおき、軽くハンドルを握って１０秒間に５回転させる。試料を取り出し、１４メッシュ篩で篩別し１４メッシュを通過した粉砕品を採取秤量する（Ｗ2）。
硬度＝Ｗ2／Ｗ1×１００（％）
ただし、Ｗ1における秤量精度は５００ｇ＝０．５
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の硝安油剤爆薬包において、前記（Ａ＋Ｂ）が前記硝安油剤爆薬の重量の８０％以上であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の硝安油剤爆薬包において、下記に示す垂れ角が１週間後で８°〜１２°、１ヶ月後で８°〜１７°であることを特徴とする。
前記垂れ角は、前記硝安油剤爆薬包を薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍとした場合、前記硝安油剤爆薬包の長手方向の１／３を固定し、固定されていない部分の自重により曲がる度合いを垂れ角として求める。
【発明の効果】
【０００８】
硝安油剤爆薬包の欠点であつた腰強度の弱さを改善できた。また、殉爆性能および起爆性能（鈍感）においても、現状を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る硝安油剤爆薬包の実施形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１は、ナイロン、接着性樹脂、ポリエチレンフィルムから成る薬包３の一端をヒートシール４によって閉塞し、硝安油剤爆薬２を充填し、アルミクリップ５にて閉塞することによって構成されている。
本実施形態においては、硬度０．１％〜３％であるポーラスプリル硝安を使用し、硝安油剤爆薬を製作した。ここで、硬度の試験法は、日本産業火薬会が昭和４０年７月１５日に発行した産火会報の第４頁に記載の試験法を用いた。
ここで、硝安油剤爆薬は、粒子径１．４０ｍｍ〜２．００ｍｍ未満をＡとし、２．００ｍｍ〜２．３６ｍｍをＢとし、（Ａ／Ｂ）が硝安油剤爆薬の重量の９／１〜６／４の比率であって、（Ａ＋Ｂ）が硝安油剤爆薬の重量の７５％以上を条件として、薬包３に充填して図１に示す硝安油剤爆薬包（薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍ）を製作した。
硬度が異なる硝安油剤爆案包の腰強度を評価した。その結果を表１に示す。
【００１０】
腰強度測定について説明する。
図２に示すように、製作した硝安油剤爆薬包（薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍ）１の長手方向の約１／３をテーブル１０に載置し、例えばテープ１１で固定し、固定されていない部分の自重により曲がる度合いを垂れ角として求める。硝安油剤爆薬包１の支点部に分度器１２を置いて計測を行い、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１と比較例１〜４に係る硝安油剤爆薬包との比較を行った。
【００１１】
【表１】
0005329799.tif 000002
【００１２】
表１は、硬度の比較として硬度が異なるもの（連続した水準）で製造した硝安油剤爆薬包１の１週間後および１ヶ月後の腰強度データを示す。ここで、比較例１は、硬度０．１％〜１０％、比較例２は、硬度５％〜１０％、比較例３は、硬度４％〜１４％、比較例４は、硬度３％〜１５％とした。
表１において、腰強度は、各ｎ＝３にて行い、平均値を記載した。
【００１３】
表１より、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１と比較例１〜４に係る硝安油剤爆薬包とを比較した場合、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１のように硬度を０．１％〜３％に設定することによって、垂れ角が１週間後で８°〜１２°(平均１０°)、１ヶ月後で８°〜１７°(平均１０°〜１５°)の範囲内に抑えることが確認できた。これによって、大幅に腰強度を強くできることが確認できた。
これに対し、比較例１〜４に係る硝安油剤爆薬包では、垂れ角が１週間後で１１°〜２８°(平均１５°〜２５°)、１ヶ月後で１８°〜２８°(平均２０°〜２５°)となり、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１に比べて、自重により曲がる度合いが大きく、腰強度が十分ではないことが確認できた。
【００１４】
ここで、硝安油剤爆薬包の腰強度による垂れ角範囲の明確な理由について説明する。
実際の発破現場にて、硝安油剤爆薬包１は、例えば、図３に示すように、基本的に横穴での使用となる。硝安油剤爆薬包１は、装填棒(木材など）８によって装填される。よって、腰が弱いと穿孔６に装填した際、先端部にて障害物(突起物）７へひっかかったり詰まったりすると、穿孔６の径（φ６５ｍｍ〜φ７５ｍｍ）と硝安油剤爆薬包１の径（φ５０ｍｍ）とのクリアランスがあるため、硝安油剤爆薬包１が折れ曲がり、所定位置への装填が難しくなる。また、一端装填した硝安油剤爆薬包１を回収する際も非常に回収しづらくなる等の発生頻度の度合いが高くなる。例えば、φ５０ｍｍの爆薬包を使用する場合、穿孔径φ６５ｍｍ〜φ７５ｍｍというのが一般的である。
従って、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１は、比較例１〜４に係る硝安油剤爆薬包実施形態と比較した場合に上記事象を軽減できる。
【００１５】
次に、腰強度を判定する起点として、硝安油剤爆薬包１の１／３の位置としている理由について説明する。
腰強度（腰折れ）試験の際、製作した硝安油剤爆薬包（薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍ）１は薬長が３００ｍｍ程度となる。試験では、図２に示すように、長手方向の１／３をテーブル１０に載置し固定されていない部分の自重による曲がり角を分度器１２で計測したが、長手方向の１／２または１／４においても実験した。しかし、１／２では相対比較した場合に差が顕著に現れなかった。また、１／４では１／３より若干腰折れ角が大きく現れるが、相対比較としては１／３とほぼ変わりのないデータとなった。
【００１６】
次に、腰強度が強くなるメカニズムについて説明する。
硬度の弱いポーラスプリル硝安は、硝安内の細孔容積が大きいため、粒子内部の空洞が大きいことにより粒子が崩れ易い。そこで、本発明者は、従来品のポーラスプリル硝安の硬度を８％〜１０％より硬い、硬度０．１％〜３％のポーラスプリル硝安を用いることによって粉化を抑制することを見いだした。
そして、硝安油剤爆薬包としての腰強度と硬度との関係については、ポーラスプリル硝安の硬度が弱いと粉化し易く、また、輸送等の振動においてポーラスプリル硝安間の摩擦により粉化が助長される。
硝安油剤爆薬包として粉化の度合いが大きくなると、粒状として維持されていた腰強度が維持できなくなり、腰強度が弱くなる。
【００１７】
例えば、図４（Ａ）に示すように、当初、ポーラスプリル硝安粒子２Ａによって維持されていたものが、図４（Ｂ）のように、輸送振動およびポーラスプリル硝安粒子２Ａ間の摩擦によって粉化されたポーラスプリル硝安粒子２Ａの粉化物２ａがポーラスプリル硝安粒子２Ａ間の空隙に詰まることにより硝安油剤爆薬包１としての空隙が大きくなり、腰強度が弱くなる要因となる。
【００１８】
以上のように、ポーラスプリル硝安の硬度が強いことによって硝安油剤爆薬包１としての腰強度が著しく向上できる。つまり、硝安油剤爆薬２としての個々の粒子にて従来の硝安油剤爆薬よりも硬度が強いことによつて、粒子が壊れ難く、粉化する割合が小さくなり、硝安油剤爆薬包としての張りを長期に維持でき、腰強度も同時に維持できることが確認できた。
また、硬度が強く、粒子径が大きいポーラスプリル硝安を用いて硝安油剤爆薬にて粒子径を調整することによって製作された硝安油剤爆薬包は、腰強度を強く保てることが確認できた。
【００１９】
（実施形態２）
本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１は、実施形態１と同様に製作した。
比較例５は、硝安油剤爆薬の粒子径０．８５ｍｍ〜１．４０ｍｍ未満をＡとし、１．４０ｍｍ〜２．００ｍｍをＢとして、（Ａ／Ｂ）の比率が硝安油剤爆薬の重量の９／１〜６／４とし、（Ａ＋Ｂ）が硝安油剤爆薬の重量の７５％以上となるように混合し、薬包３に充填して図１に示す硝安油剤爆薬包（薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍ）１と同様に製作した。
【００２０】
本実施形態では、本実施形態に係る硝安油剤爆薬包１と比較例５に係る硝安油剤爆薬包１とを殉爆性能試験によって比較した。
図５に示すように、６５Ａ鋼管（内径６８．０ｍｍ、長さ２．７５ｍ）１５内中央部にセットした二つの硝安油剤爆薬包（薬量５００ｇ×薬径５０ｍｍ）１間の距離Ｌを調整しながら、双方が完爆する距離（殉爆距離Ｌ）の最大値を計測し、殉爆度「Ｌ／爆薬包径」を計算し、殉爆性とした。なお、起爆に関しての親ダイ１６には、スラリー爆薬（薬径３０ｍｍ×薬量１００ｇ）を用いた。その結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
0005329799.tif 000003
【００２２】
ここで、鋼管殉爆試験について説明する。
通常、殉爆試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ４８１０や火薬学会規格  ＥＳ−３１（１）に準じて砂上殉爆試験を行うものである。しかし、硝安油剤爆薬は、大気圧下のような拘束条件が甘い所では、爆轟反応が不安定で正確な性能評価が困難であり、大気圧下で爆轟が安定する薬径は少なくても薬径３００ｍｍ以上（反応性の悪いポーラスプリル硝安にあってはもっと大きい）といわれている。ところが、この薬径で実験するには無理があることから、本実施形態では、鋼管殉爆試験として実際の穿孔を模擬し、６５Ａ鋼管（内径６８．０ｍｍ、長さ２．７５ｍ）１５を使用することによって、爆轟反応が安定し正確な殉爆試験の評価が行えるようにした。
殉爆性能試験は、各３／３爆点最大値を記載した。
【００２３】
本実施形態において、硝安油剤爆薬に用いるポーラスプリル硝安の硬度を０．１％〜３％と設定することによつて、粉化を抑制でき腰強度を長期的に保つことができることが確認できた。
これに対し、比較例５は、ポーラスプリル硝安の硬度が８％〜１０％であるため、粉化の度合いが大きくなり、腰強度を長期的に保つことが困難であった。
【００２４】
本実施形態において、硝安油剤爆薬２の粒子径１．４０ｍｍ〜２．００ｍｍ未満を１００％使用したものは、粒子径の混合比率を調整したものより腰強度が若千弱くなるので、本実施形態は１．４０ｍｍ〜２．００ｍｍ未満をＡとし、２．００ｍｍ〜２．３６ｍｍをＢとした場合の混合比率（Ａ／Ｂ）が硝安油剤爆薬の重量の９／１〜６／４の範囲で改善されることを、比較例における粒子径０．８５ｍｍ〜１．４０ｍｍ未満をＡとし、１．４０ｍｍ〜２．００ｍをＢとした場合の混合比率（Ａ／Ｂ）と比較することによつて確認できた。
殉爆性能は、比較例５と同等であり、殉爆性能を維持しながらも爆薬包としての腰強度を強く保てることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る硝安油剤爆薬包を示す断面図である。
【図２】腰強度試験を示す説明図である。
【図３】硝安油剤爆薬包の装填状況を示す説明図である。
【図４】（Ａ）製作当初の硝安油剤爆薬包を示す模式図、（Ｂ）輸送後の硝安油剤爆薬包を示す模式図である。
【図５】殉爆性能試験を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  硝安油剤爆薬包
２  硝安油剤爆薬
３  薬包
４  ヒートシール
５  アルミクリップ
【図１】
0005329799.tif 000004
【図２】
0005329799.tif 000005
【図３】
0005329799.tif 000006
【図４】
0005329799.tif 000007
【図５】
0005329799.tif 000008