JPH0317039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、膨張性破砕剤と火薬を組み合せ使用
することにより、火薬の有する公害度を極力低減
し、被破砕体を強力に小割破砕する工法に関す
る。

火薬の爆発力によつて岩石、コンクリート類を
破砕する方法は、古くから鉱山や土木分野で広く
用いられている。しかし、火薬による破砕は破壊
力の強大さとは裏腹に騒音、振動、飛石等の公害
を引き起こすために、環境問題から発破エネルギ
ーの制御を行ない、前記公害を少なくする試みが
なされている。例えば“コンクリート破砕器”と
も称され、爆速を極めて遅くし、衝撃波の発生を
なくした破砕薬や逆に発生ガス量を極力少なくし
て公害防止をしようとの立場から爆速をできるだ
け速くして動的な衝撃波によつてコンクリートを
破砕しようとする高爆速破砕薬がある。

一方、工法の面から“スムースブラステイング
工法”と称して装薬孔径を薬包径より大きくし、
破砕のとき周囲の空気にクツシヨン効果を持たせ
る方法、破砕させたい方向に空孔を配列する方
法、楕円、菱形などの装薬孔を用いて破砕の方向
性をつける方法等の各種工法が研究開発されてい
る。これらによつてかなりの成果を挙げたものの
しよせん火薬による破砕工法であるため、まだ決
定的なものとはなつていない。

他方、破砕工法の無公害化という時代のニーズ
に応えて、最近“静的破砕剤”と称される膨張性
破砕剤（以下単に「破砕剤」と略記する）が市販
され脚光を浴びている。この原理は、顕著な水和
膨張性を有する無機化合物を主成分とする薬剤を
水と混練し、予め計画穿孔した孔に充填すること
により、約半日〜１日かけて3000t／m²の膨張圧
の発生によつて岩石、コンクリート等のぜい性体
を破砕するものである。

しかしこの破砕剤についても、確かに無公害化
や限定破砕という点では画期的な進歩をみたもの
の、まだ次のような不満足な点が指摘される。そ
の第１点は破砕に時間がかかることである。第２
点は破壊力が火薬との比較において低く、格段の
差異を認めざるを得ない点である。従つて例えば
岩盤のベンチカツトにおいて抵抗が大きい場合に
破壊が困難になるとか、自由面に垂直方向の破壊
はさらに困難になり、小割破砕には向かないとい
う問題点もある。

本発明は、従来の火薬を用いる低公害化法より
も公害度を一層低減させ、またスムーズブラステ
イング工法よりもより計画破砕面の形成を確実で
仕上り面のスムースなものとするよう火薬による
破壊法を顕著に改善し、且つ破砕剤の前記第２点
の破壊力の相対的低さや小割破砕には比較的向か
ないことなどの弱点を改善する目的で考案したも
のである。

すなわち本発明は、水和膨張を原理とする膨張
性破砕剤を、ぜい性被破砕体の計画穿孔した孔の
いくつかに予め混練、充填し、残りの孔あるいは
新たに穿孔した孔に火薬または火薬と膨張性破砕
剤の充填を行ない、膨張性破砕剤が充分な膨張圧
に対するまで養生後発破を行なうことを特徴とす
る破砕工法である。

なお、本発明工法をぜい性被破砕体の水平孔や
上向き孔に適用する場合は、予め成形、養生し固
化開始した破砕剤を充填すればよい。

以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。

実施例 １ 第１図のように、緑色片岩ベンチ（被破砕体）
１で破砕剤使用域をＡブロツク、本発明の破砕剤
と火薬の組み合わせ使用域をＢブロツクとして破
砕状況の比較テストを行なつた。

イはＡおよびＢブロツクの平面図、ロは同平面
図のａ−ａ線に沿つた縦断側面図、１は被破砕
体、２は孔、３は破砕剤、４は火薬である（以下
の図面においても同じ）。

孔２の孔径75mm、孔長６ｍ、孔間隔1.5ｍの正
方配置とし、破砕剤銘柄は住友セメント(株)製Ｓ−
マイトＶ型で、その使用量はＡブロツクでは
1.2t、Ｂブロツクでは0.9tであつた。一方、Ｂブ
ロツクのベンチ面から第４列目の孔２に火薬４と
して日本化薬(株)製AN−FO爆薬を20Kg使用した。

Ａブロツク、Ｂブロツクとも破砕剤は水／破砕
剤比27％で混練し一斉に充填を行ない、充填１日
後に発破を行なつた。発破終了後リツピングを行
なつた結果は第２図のとおりであつた。すなわち
第２図は第１図の被破砕体１破砕後のＡブロツ
ク、Ｂブロツクの縦断側面図である。

Ａブロツクは第３列目まではほぼ全面的にリツ
ピングできたが、第４列目は上部約1.5ｍリツピ
ング不可能で岩が残つた。

一方、Ｂブロツクでは第４列目まで破砕予定深
度のほぼ100％リツピングを達成できた。つまり
第４列目の火薬が破砕剤の破壊力をカバーできた
ことになる。

もし火薬のみで破砕しようとすればその使用量
は約80Kgを必要とする。すなわち、本発明による
Ｂブロツクの破砕では約1/4の火薬量で同様の破
砕を達成することができたことになり、それだけ
火薬の使用量が減り、騒音、振動、飛石、粉塵等
の公害を著しく低減できた。

実施例 ２ 小割破砕のために第３図のＣブロツクのように
緑色片岩ベンチ１の自由面より第１列目および第
３列目の孔２に破砕剤３を充填し、第２列目およ
び第４列目の孔２に火薬４を装填し、すなわち破
砕剤と火薬を交互に装填し、破壊テストを行なつ
た。

イはＣブロツクの平面図、ロは同平面図のａ−
ａ線に沿つた縦断側面図である。孔径、孔長、孔
間隔等の穿孔パターン、使用破砕剤、火薬の銘柄
は実施例１と同様で、破砕剤使用量は0.6t、火薬
使用量は40Kgであつた。水／破砕剤比27％で混練
し、一斉に充填を行ない、充填１日後に発破を行
なつた。リツピングの結果は第４列目まで破砕予
定深度の100％リツピングを達成できた。

次いで小割破砕の効果を調べるために、Ａブロ
ツク、Ｂブロツクと共にリツピング後粒度試験を
行なつた。結果は第４図に示したとおり、破砕剤
のみを使用したＡブロツクに比べＢおよびＣブロ
ツクは破砕岩の粒径が小さい方に分布しており、
本発明による小割破砕の効果を確認できた。

実施例 ３ 限定破砕のために、第５図のＤブロツクのよう
に緑色片岩ベンチ１に第１図Ａブロツクと同様の
穿孔パターンで穿孔し、且つ第３列目と第４列目
の中間に火薬４の装填孔列を設けた。５は計画破
砕面である。

イはＤブロツクの平面図、ロは同ブロツクのａ
−ａ線に沿つた縦断側面図である。使用破砕剤
３、火薬４は実施例１と同様で、破砕剤使用量は
1.2t、火薬使用量は20Kgであつた。

水／破砕剤比27％で混練して一斉に充填を行な
い、充填１日後に発破を行なつた。リツピングの
結果は、第４列目まで破砕予定深度の100％リツ
ピングを達成できた上に計画破砕面５が第６図の
ようにきれいに仕上つた。

実施例 ４ 第７図Ｅブロツクのように、緑色片岩ベンチ１
に第１図Ａ、Ｂブロツクと同様の穿孔パターンで
穿孔した。

イはＥブロツクの平面図、ロは同平面図のａ−
ａ線に沿つた縦断側面図である。孔２の第１、
２、３各列には水／破砕剤比27％で混練した破砕
剤３のスラリーを充填した。第４列の各孔には下
部に火薬４を装填し、砂６をダンピング後、その
上部に水／破砕剤比27％で混練した破砕剤３のス
ラリーを充填した。図中７は火薬と破砕剤の併用
を示す。

使用破砕剤、火薬は実施例１と同様で、各使用
量は破砕剤1.1t、火薬10Kgであつた。

充填１日後に発破を行なつた。リツピングの結
果は第４列目まで破砕予定深度のほぼ100％リツ
ピングを達成した。すなわち、実施例１（第１，
２図）のＢブロツクを比べると火薬の使用量を半
減してほぼ同一の破砕効果を達成できたことにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１，３，５，７図は、本発明破砕工法の破砕
状況を示す被破砕体各ブロツクの平面図イおよび
同平面図のａ−ａ線に沿つた縦断側面図ロ、第
２，６図は被破砕体破砕後のＡ、Ｂ、Ｄブロツク
の縦断側面図、第４図はＡ、Ｂ、Ｃブロツクの小
割破砕の効果を示す粒度試験結果のグラフであ
る。 １……被破砕体（緑色片岩ベンチ）、２……孔、
３……破砕剤、４……火薬、５……計画破砕面、
６……砂、７……火薬と破砕剤の併用。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水和膨張を原理とする膨張性破砕剤を、ぜい
   性被破砕体の計画穿孔した孔のいくつかに予め混
   練、充填し、残りの孔あるいは新たに穿孔した孔
   に火薬または火薬と膨張性破砕剤の充填を行な
   い、膨張性破砕剤が充分な膨張圧に達するまで養
   生後発破を行なうことを特徴とする破砕工法。 ２ 自由面からぜい性被破砕体の計画破砕面にか
   けてほぼ平行な膨張性破砕剤の充填孔列後方の孔
   列に火薬を装填し、膨張性破砕剤の膨張圧が充分
   な値に達した後発破を行なう特許請求の範囲第１
   項記載の破砕工法。 ３ 自由面からぜい性被破砕体の計画破砕面にか
   けてほぼ平行な膨張性破砕剤の充填孔列と火薬の
   装填孔列を交互に設け、ぜい性被破砕体の小割破
   砕を行なう特許請求の範囲第１項記載の破砕工
   法。 ４ ぜい性被破砕体の計画破砕面に膨張性破砕剤
   の充填孔列を設け、上記充填孔列の前方の位置に
   ある孔列に火薬または火薬と膨張性破砕剤を併用
   して破砕を行なう特許請求の範囲第１項記載の破
   砕工法。 ５ 同一孔において火薬を奥に装填し、破砕剤を
   手前に充填する特許請求の範囲第１項または第４
   項記載の破砕工法。