(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水及び重合度１００〜６００、かつケン化度４５〜１００のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物である粘稠化剤からなる発破用込め物。
【請求項２】
装薬孔の奥部に爆薬を挿入後、発破用込め物を装薬孔の入口部に配設する爆薬の装填方法において、発破用込め物として水および粘稠化剤を用い、前記粘稠化剤が重合度１００〜６００、かつケン化度４５〜１００のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物であることを特徴とする爆薬の装填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発破を利用したトンネル坑道掘進等に使用される発破用込め物、およびそれを利用する爆薬の装填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発破において良好な発破効果を得るためには、発破用込め物によるてん塞が不可欠である。即ち、通常発破では、爆薬に対する密閉効果とガス圧の有効利用を目的として、装薬孔に爆薬を装填後、更に粘土や岩石粉を装薬孔の入口部に充填して栓をするが、この栓をする操作のことを一般的にはてん塞（または孔込め）と呼んでいる。
てん塞に使用される栓となるものは発破用込め物と称され、トンネル坑道掘進等においては、穿孔径より若干小さい径に加工された円柱状の粘土等が一般的な材料として使用されている。
そしててん塞する際には、込め棒を使用して、数本の発破用込め物を一本づつ次第に強く圧入して、より密閉効果を得るように充填を行う。
また、粘土以外の発破用込め物としては、水をプラスティック製の容器に入れた水タンパーや、切頭円錐型の合成樹脂発泡体（特開昭５５−１１２９９号公報）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の発破用込め物の充填は、円柱状に加工された発破用込め物を１本ずつ込め棒で突いて充填していくため、充填作業に多くの時間が必要であった。
また、爆薬として、流動性のある爆薬を使用した場合に、前記込め棒を使用する充填方法では、強く発破用込め物を突いた際に、装薬孔内の爆薬中に発破用込め物が入り込むと言った問題もあった。
また良好なてん塞効果を得るためには、発破用込め物の充填が装薬孔内の壁面まで完全に行われ、発破用込め物が爆轟ガスの圧力に対して出来るだけ抵抗を示すように行われるのが望ましいが、従来の発破用込め物では装薬孔の内壁面に対する密着性が低いため密閉度が十分ではなかった。
この発明は、以上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。
【０００４】
本発明の目的は、充填の作業性の改善、装薬孔内への発破用込め物の密装填、発破時のてん塞効果の向上等が可能な発破用込め物、およびそれを利用する爆薬の装填方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、水及び重合度１００〜６００、かつケン化度４５〜１００のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物である粘稠化剤からなる発破用込め物である。
第２の発明は、装薬孔の奥部に爆薬を挿入後、発破用込め物を装薬孔の入口部に配設する爆薬の装填方法において、発破用込め物として水および粘稠化剤を用い、前記粘稠化剤が重合度１００〜６００、かつケン化度４５〜１００のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物であることを特徴とする爆薬の装填方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
一般に、岩盤に装薬孔をくり貫き、そこへ爆薬、発破用込め物の順に配設後、雷管の結線、退避後に発破が実施される。
その際、本発明における発破用込め物は粘稠化剤と水から形成されるが、良好なてん塞効果を得るためには発破時に、水と粘稠化剤の混合物の粘度が高い（極端な場合は完全に硬化）方が好ましい。そして通常の発破作業では発破用込め物を充填後、１時間以内に発破されるため、粘稠化剤も１時間以内に所定の粘度を発現するものが好ましい。
【０００７】
前記粘稠化剤としては、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物が挙げられる。
【００１１】
前記ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物の化学構造としては酢酸ビニル単位とビニルアルコール単位とからなる共重合体である。この化合物は重合度、ケン化度により物性が大きく変化する。ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物の重合度は、１００〜６００である。重合度が１００未満の場合少量添加で水溶液の粘度を上げることができず、重合度が６００を越える場合には水への溶解性が低下する傾向にある。ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物のケン化度は、４５〜１００である。ケン化度が４５未満の場合には水への溶解性が低下する傾向にある。ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物の添加量は通常水に対して３〜２０重量％であり、１０００ｃｐｓ以上の粘度になる量が好ましい。
【００１２】
以上の粘稠化剤は、１種または２種以上の混合物として用いる。
発破用込め物の装薬孔への充填装置は、基本的な構成として粉体を入れるためのホッパー、モーターに接続され粉体を供給するためのミキサー、水を供給するための水ポンプ、充填するためのホースを備えていれば既存の全ての装填装置が使用可能である。
通常トンネルで使用されるモルタル混合ポンプは小型で操作が簡単、またメンテナンスが容易であるという点で好ましく使用される。
また、装填装置がバルブスライドゲート、ニードルバルブを備えていることにより粉体および水の量を任意に変更することが可能であるのでより好ましい。
また、発破用込め物の装薬孔への充填に際して、粘稠化剤および水は少なくともミキサー出口手前ではミキサーにより十分混合された後、装薬孔の奥（爆薬が装薬された面）から装薬孔の入口部まで充填を行う方法が好ましいが、本発明の目的が達成できる限り一部分の充填であっても可能である。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発破における発破用込め物の充填作業において、発破用込め物の充填時点では十分に流動性があるため、ポンプ等による充填作業が容易であり、かつ充填時間も短縮される。
また、充填後発破までの時間内に発破用込め物がゲル化または硬化することにより粘性が上がるため、発破に十分なてん塞効果が得られる。
また、流動性のある爆薬に対する発破用込め物として用いても、装薬孔内の爆薬中に発破用込め物が入り込むということがない。
また装薬孔の内壁面に対する密着性が高いため、良好なてん塞効果を得られるように密閉度を十分上げることが可能である。
【００１４】
【実施例】
次に本発明を実施例および比較例によって具体的に説明する。各例中の部数はすべて重量基準である。
【００１５】
参考例１
圧縮強度８００ｋｇ／ｃｍ２の頁岩を主とする岩盤１に削孔機を使用して図１および図２に示したような発破パターンで４ヶ所の装薬孔６（直径：４０mmφ）を穿孔した。各装薬孔６にそれぞれカートリッジ型含水爆薬３（直径：３０mmφ、重量：０.１ｋｇ、電気雷管付き）と流動性のあるバルク状含水爆薬４（重量：０.３ｋｇ）を順次装薬した。次に、モルタル混合ポンプを使用して、超速硬化セメント（トーヨーマテラン（株）社製、商品名：速乾性インスタントセメント）および水からなる混合物（ミキサー出口手前におけるセメントおよび水の混合比率が重量比で５：１である。）を調製した後、装薬孔６の奥まで挿入したホースにより爆薬の配設部から装薬孔の入口部２まで充填した。その充填に要した時間は１装薬孔当たり約５秒であった。充填３０分後に装薬孔６内を観察したところ、発破用込め物５は完全に硬化しており、装薬孔６内に密に充填されていた。この状態で爆薬を起爆させたところ、良好な破砕効果が得られた。
【００１６】
参考例２
発破用込め物５の原料を超速硬化セメントの代わりにグアーガム（三晶（株）社製、商品名：ＪＡＧＵＡＲ８０００）を使用し、その混合物の比率（ミキサー出口手前におけるグアーガムおよび水の混合比率が重量比で４：９６である。）を変更すること以外は実施例１に準じて発破試験を行った。充填に要した時間は１装薬孔当たり約１５秒であり、充填３０分後に装薬孔６内を観察したところ、発破用込め物はゲル化し、高粘度のゲル化物となっていた。この状態で爆薬を起爆させたところ、良好な破砕効果が得られた。
【００１７】
実施例３
発破用込め物５の原料を超速硬化セメントの代わりにポリ酢酸ビニルの部分ケン化物（信越化学（株）社製、商品名：ＳＭＲ−Ｈ）を使用し、その混合物の比率（ミキサー出口手前におけるポリ酢酸ビニル部分ケン化物および水の混合比率が重量比で１５：８５である。）を変更すること以外は実施例１に準じて発破試験を行った。
充填に要した時間は１装薬孔６当たり約２０秒であった。充填３０分後に装薬孔６内を観察したところ、発破用込め物５は高粘度の水溶液となっていた。
この状態で爆薬を起爆させたところ、良好な破砕効果が得られた。
【００１８】
比較例１
発破用込め物５として超速硬化セメントおよび水からなる混合物の代わりに円柱状に加工された粘土（３０ｍｍφ×１００ｍｍＬ）を使用し、込め棒を使用して１本ずつ充填すること以外は実施例１に準じて発破試験を行った。
その結果、１本目の粘土を込め棒で突いた際に粘土の一部が爆薬中に入り込むと共に、装薬孔の内壁面に対し、若干隙間が見られた。その充填に要した時間は１装薬孔当たり約１０秒であった。
この状態で爆薬を起爆したところ、爆薬中に粘土が入り込んだため、爆薬全量が完全に反応できず、若干破砕効果が悪い結果であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  トンネルでの坑道掘進の芯抜き発破パターンを模式的に示した正面図
【図２】  トンネルでの坑道掘進の芯抜き発破パターンを模式的に上部から示した断面図
【符号の説明】
１：岩盤、２：装薬孔の入口部、３：カートリッジ型含水爆薬、４：バルク状含水爆薬、５：発破用込め物、６：装薬孔。
【図１】
0004329194.tif 000002
【図２】
0004329194.tif 000003