(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰粉を捕集する集塵装置の繰粉搬送経路の途中に配置される圧力センサと、圧力センサの検出圧力値に対応する繰粉性状データを予め記憶し、さく孔時の圧力センサの検出圧力値と前記繰粉性状データとを比較して繰粉の性状を判断する判断部とからなる繰粉検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、さく孔時に排出される繰粉の性状を判断してさく孔機のさく孔制御を行うための繰粉検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉱山、採石、土木工事等の現場では、岩石に発破孔をさく孔するためにさく孔機が使用される。さく孔機は、打撃機構や回転機構を備えており、前端部にはロッドが装着されて、さく孔時には、打撃機構や回転機構によってロッド先端のビットに打撃や回転を与えてさく孔する。
【０００３】
このとき、ビットの先端が岩石を破砕して繰粉を発生させる。発生した繰粉は、通常、ブローエヤーによって孔外へ排出され、集塵装置によって粒度の粗いものと微小なものとに分級されて捕集されるようになっている。
【０００４】
この排出された繰粉は、作業者がさく孔機のさく孔状態の良否を判断するのに重要な指標となる。
例えば、繰粉の排出量が極端に少なかったり、全く排出されない場合にはさく孔が順調に行われていない状態だと判断される。
【０００５】
また、繰粉の粒度構成から、比較的粒度の粗い繰粉が多く、微小な繰粉が極端に少ない場合には、孔が荒れている状態だと判断される。このような場合には残留繰粉が多くなる可能性があり、目標通りのさく孔長を持った発破孔が完成できない。
【０００６】
従って、作業者は、さく孔作業中常に、排出された繰粉の量や粒度構成等の繰粉の性状を監視し、さく孔状態を判断しながらさく孔操作を行わなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような繰粉の性状の監視は、従来作業者の目視によって、行われていたので、作業者の疲労が大きくなり、また、さく孔状態の判断は作業者の経験と勘に頼っていたので、さく孔の良否が作業者の熟練度によって左右されるという問題があった。
【０００８】
この発明は、さく孔作業におけるかかる問題を解決するものであって、さく孔時に排出される繰粉の性状を検出することにより、さく孔機のさく孔制御を容易にし、作業者の疲労を軽減させる繰粉検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の繰粉検出装置は、繰粉を捕集する集塵装置の繰粉搬送経路の途中に配置される圧力センサと、圧力センサの検出圧力値に対応する繰粉性状データを予め記憶し、さく孔時の圧力センサの検出圧力値と繰粉性状データとを比較して繰粉の性状を判断する判断部とで構成している。
【００１０】
さく孔時に発生した繰粉は、ブローエヤーによって孔外へ排出され、集塵装置によって粒度の大きいものと微小なものとに分級されて捕集される。このとき、集塵装置の繰粉搬送経路の途中に配置された圧力センサは、繰粉を搬送する気流の圧力を検出して、そのデータを判断部に送る。判断部ではこの検出圧力値と予め記憶されている繰粉性状データとを比較して、繰粉の性状を判断する。
【００１１】
得られた繰粉の性状は、表示装置等に表示することにより、作業者は直接繰粉を監視することなくさく孔状態を判断し、さく孔操作を行うことができる。
判断部からさく孔時の繰粉の性状に基づいてさく孔状態の警告信号を出力するようにすれば作業者はさく孔状態の変化を知ることができるので、さく孔制御が容易になる。
【００１２】
さく孔機のさく孔動作を自動制御するさく孔制御装置を備えているような場合には、判断部からさく孔時の繰粉の性状のデータをさく孔制御装置へ送るようにすれば、さく孔状態の変化に即応した円滑な自動さく孔制御が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である繰粉検出装置を備えたクローラドリルの斜視図、図２は圧力センサの配置の説明図、図３は繰粉検出装置の構成を示すブロック図である。
【００１４】
クローラドリル１は台車２の前部にブーム３を備えており、このブーム３の先端部でさく岩機４が搭載されたガイドシェル５を支持している。さく岩機４は、打撃機構６と回転機構７とを備えており、ガイドシェル５に設けた送り機構８によって送りが与えられガイドシェル５に沿って前後に移動する。さく岩機４にはビット９を先端に取付けたロッド１０が装着される。
【００１５】
このクローラドリル１は、繰粉Ｄを捕集するための集塵装置１１を備えている。集塵装置１１は、ガイドシェルの先端部に設けられてさく孔口元を覆うサクションキャップ１２と、粒度の粗い繰粉ＤL を捕集するプレクリーナ１３と、粒度の微小な繰粉ＤS を捕集する集塵機１４とからなり、サクションキャップ１２とプレクリーナ１３との間、及びプレクリーナ１３と集塵機１４との間は繰粉搬送管１５、１６で接続されている。
【００１６】
集塵機１４には、繰粉Ｄを吸引するためのファン１７が設けられており、さく孔によって発生しブローエヤーによって孔外へ排出された繰粉Ｄは、まずサクションキャップ１２から繰粉搬送管１５を経てプレクリーナ１３へ搬送され、ここで粒度の粗い繰粉ＤL が捕集された後、繰粉搬送管１６を経て集塵機１４に到りここで微小な繰粉ＤS が捕集されるようになっている。
【００１７】
集塵装置１１の繰粉搬送経路の途中には、サクションキャップ１２の出口、プレクリーナ１３の入口と出口、及び集塵機１４の入口の４か所に、繰粉Ｄを搬送する気流の圧力を検出する圧力センサＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 がそれぞれ配置されている。
【００１８】
また、台車２上に設置された制御盤１９内には、判断部２０が設けられている。判断部２０は、繰粉性状データを予め記憶するメモリ２１と、さく孔時の圧力センサＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 の検出圧力値Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 とメモリ２１に記憶されている繰粉性状データとを比較して繰粉Ｄの性状を判断する比較手段２２とを備えている。判断部２０で得られた繰粉Ｄの性状の判断結果は表示装置２３に送られて表示される。
【００１９】
さく孔時には、打撃機構６と回転機構７とによってロッド１０先端のビット９に打撃と回転を与えてさく孔する。
このとき、ビット９の先端が岩石を破砕して繰粉Ｄを発生させる。発生した繰粉Ｄは、さく岩機４のブローエヤーによって孔外へ排出され、まずサクションキャップ１２から繰粉搬送管１５を経てプレクリーナ１３へ搬送され、粒度の粗い繰粉ＤL がプレクリーナ１３によって捕集される。その後、未捕集の微小な繰粉ＤS は繰粉搬送管１６を経て集塵機１４に到りここで微小な繰粉ＤS が捕集される。
【００２０】
このとき、集塵装置１１の繰粉搬送経路の途中に配置された圧力センサＳ1 、Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 は、それぞれの位置において繰粉Ｄを搬送する気流の圧力を検出して、その圧力検出値Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 を判断部２０に送る。判断部２０では、比較手段２２がこの圧力検出値Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 とメモリ２１に予め記憶されている繰粉性状データとを比較して、繰粉Ｄの性状を判断する。
【００２１】
繰粉Ｄの性状を判断するには、例えば、
Ｐ4 −Ｐ1 ＝ΔＰ4 1 ・・・・・・（１）
Ｐ2 −Ｐ1 ＝ΔＰ2 1 ・・・・・・（２）
Ｐ4 −Ｐ3 ＝ΔＰ4 3 ・・・・・・（３）
とすると、式（１）からは搬送経路内の繰粉Ｄの有無が判断できる。即ち、
ΔＰ4 1 ＞ｋ4 1 （ｋ4 1 は定数）・・・・・・（４）
が成り立つ場合には搬送経路内に繰粉Ｄが存在すると判断でき、
ΔＰ4 1 ＜ｋ4 1 ・・・・・・（５）
となる場合は搬送経路内に繰粉Ｄが存在しないと判断できる。
【００２２】
搬送経路内に繰粉Ｄが存在しない場合は、さく孔中に破砕された岩石が孔外に排出されず孔内に堆積している可能性が高い。このような場合には、ロッドの回収が不可能になる等の障害が発生し易く発破孔を完成できなくなる。
【００２３】
さらに、式（２）、（３）からは繰粉の粒度の状態が分かる。即ち、
ΔＰ2 1 ＞ｋ2 1 （ｋ2 1 は定数）・・・・・・（６）
ΔＰ4 3 ＜ｋ4 3 （ｋ4 3 は定数）・・・・・・（７）
が成り立つ場合には式（６）より繰粉搬送管路１５に繰粉Ｄが存在し、式（７）より繰粉搬送管路１６に繰粉Ｄが存在しないと判断できる。
【００２４】
つまり、粒度の粗い繰粉ＤL だけが排出され、粒度の微小な繰粉ＤS が排出されない、岩盤の荒れている状態だと考えられる。このような場合には、孔壁の崩落が発生し易く残留繰粉が多くなり、目標通りのさく孔長が得られないことがある。
【００２５】
また、各センサの圧力検出値Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 から搬送経路内の詰まり等も判断できる。
このようにして判断部２０で繰粉の量、粒度、またはそれらを総合して得られる性状の判断データは、表示装置２３に送られて表示されるので、作業者は直接繰粉Ｄを監視することなくさく孔状態を判断し、さく孔操作を行うことができる。従って、さく岩機４のさく孔制御が容易となり、作業者の疲労を軽減させることができる。
【００２６】
判断部２０からさく孔時の繰粉Ｄの性状に基づいてさく孔状態の警告信号を出力するようにすれば、作業者はさく孔状態の変化を知りトラブルに対処することができるので、さく孔制御がより容易になり、さく孔の良否が作業者の熟練度によって左右されることも少なくなる。
【００２７】
クローラドリル１には、さく岩機４のさく孔動作を自動制御するさく孔制御装置を備えているものがある。通常、自動制御のさく孔制御装置は、さく岩機４の回転抵抗や推力等の変化に基づいてさく孔制御を行っている。クローラドリル１が自動制御のさく孔制御装置を備えている場合には、図４に示すように、判断部２０からさく孔時の繰粉の性状のデータをさく孔制御装置２４へ送るようにすれば、繰粉繰粉Ｄの性状の変化に基づいて予めプログラミングされた動作によってトラブルを回避でき、さく孔状態の変化に即応した円滑なさく孔制御が可能になる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の繰粉検出装置によれば、さく孔時に排出される繰粉の性状を検出することにより、さく岩機のさく孔制御を容易にし、作業者の疲労を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である繰粉検出装置を備えたクローラドリルの斜視図である。
【図２】圧力センサの配置の説明図である。
【図３】繰粉検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】繰粉検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１      クローラドリル
２      台車
３      ブーム
４      さく岩機
５      ガイドシェル
６      打撃機構
７      回転機構
８      送り機構
９      ビット
１０    ロッド
１１    集塵装置
１２    サクションキャップ
１３    プレクリーナ
１４    集塵機
１５    繰粉搬送管
１６    繰粉搬送管
１７    ファン
２０    判断部
２１    メモリ
２２    比較手段
２３    表示装置
２４    さく孔制御装置
Ｄ      繰粉
ＤL     粒度の粗い繰粉
ＤS     微小な繰粉
Ｓ1     圧力センサ
Ｓ2     圧力センサ
Ｓ3     圧力センサ
Ｓ4     圧力センサ
【図１】
0003970410.tif 000002
【図２】
0003970410.tif 000003
【図３】
0003970410.tif 000004
【図４】
0003970410.tif 000005