JPH0610395B2 - 穿孔方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、削岩機を使用して、火薬装填孔、ロックボル
ト孔あるいはアンカーボルト孔等を穿孔する方法とその
装置に関する。

〔従来の技術〕 従来、削岩機によって行っている上記各種の孔の穿孔作
業において、くり粉を孔外に円滑に排出し、かつ粉塵の
発生を防止するために、大量の水を使用している。すな
わち、当該削岩機の先端部のウォータースィベルから送
給した水を、ロッドの送水孔を通じビット先端から吐出
させ、これによって、くり粉を孔外に流出するととも
に、粉塵が立ち込めるのを防止しているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般のドリフターで、上記における水の使用量は毎分３
０〜６０（水圧約３kg/cm²）に達している。

しかし、この大量の水を使用できるのは、亀裂が少な
く、かつ水によって汚泥化しない地山性質のところに限
られる。すなわち 泥質岩（シルト岩、泥岩等）や凝灰岩等の軟岩は吸
水性の高い岩種なので水の使用によってくり粉が泥土化
し、また路盤が軟弱化して、各種作業車の走行の支障に
なる。

粘板岩、流紋岩、安山岩等の亀裂の発達した地山で
は、孔壁荒れを生じ、火薬充填やボルト挿入時に孔内の
掃除が必要になり、そのために多くの時間を費やさなけ
ればならない。

上記のように孔壁荒れが大きくなった場合、火薬充
填孔では薬包径と穿孔径との隙間に差がありすぎるとい
わゆるチャンネルエフェクトを起こし、残留火薬を生じ
る一因ともなり危険である。

吸水設備費及び濁水処理設備費が嵩む。等の問題が
あり、大量の水を使ってする穿孔法はいずれにしても欠
点が多い。

このような欠点をさけるために、水に代えて圧縮空気を
使用すると、今度は粉塵が多くなり穿孔作業環境を悪化
する。特にそれは坑内作業であるとき顕著である。

本発明の目的は、気泡を使用することによって上記の如
き諸種の欠点を発生させないで所期の穿孔を行うことに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明穿孔装置は、削岩
機ａに気泡発生装置ｂを接続してなるものであり、さら
に詳しくは削岩機ａのウォータースィーベル２に気泡発
生装置ｂの気泡吐出口を接続してなる。

また、本発明穿孔方法は、上記気泡発生装置ｂで発生さ
せた気泡を、削岩機ａのビット７から噴出させ、その気
泡によってくり粉をスラリー状にしながら削孔する。

起泡剤溶液の供給量は、地山の性質に応じ調整するもの
であるが、たとえば硬岩の場合、０．２/minであると
き、経済性、粉塵の出方、地盤の汚泥化等の点からみて
好適である。

気泡は、それによってくり粉をスラリー化することをも
って足るから、あまり持続性のあるものであることを要
しない。

〔作用〕

くり粉は気泡と混合してスラリー化し、そのスラリーは
噴出気泡のフラッシング作用によって孔外へ排出され、
該気泡は比較的短時間内に消失し、かつ粉塵は発生しな
い。

地山に亀裂がある場合、上記スラリーはその亀裂に入り
込み、余分なものを孔外に排出することになり、孔壁荒
れとそれに伴う前記欠点を無くす作用をする。

特に、起泡剤溶液の使用量は、０．２/minのように。
従来の水の使用量３０〜６０/minの１／１５０〜１／
２００と少なくて足り、したがって、泥土化しやすい地
山を穿孔する場合においても、路盤を軟弱化するような
ことが少ない。

〔実施例〕

以下図示の実施例について詳しく述べる。

ａは削岩機、ｂは気泡発生装置で、この気泡発生装置ｂ
の吐出口は送給管１により削岩機ａのウォータースィベ
ル２に接続している。

気泡発生装置ｂに、その起泡剤溶液注入口３から起泡剤
溶液を送り込むとともに、圧縮空気送入口４から圧縮空
気を送り込み、該気泡発生装置ｂで発生させた気泡を、
送給管１を通じウォータースィベル２に送給し、かつそ
れをロッド５の通孔６を通じビット７の噴出孔８から噴
出させながら、地山ｃにビット７により、所望の孔、例
えば、火薬装填孔９を穿孔する。

上記において、気泡はくり粉と混合してスラリー１１と
なり、地山ｃに亀裂１０がある場合には、その亀裂１０
に入り込むとともに、余分なスラリー１１は後続の噴出
気泡のフラッシング作用によって火薬装填孔９外へ排出
されるが、気泡は比較的短時間内に消失し、かつ粉塵は
発生しない。

実験によると、濃度２％の起泡剤溶液０．２/minに圧
縮空気５０m³/hを混合使用したとき、粉塵の発生、地盤
の汚泥軟弱化がなく、しかもノミ下がりも水だけを使用
した場合と大差がなかった。

一般に、起泡剤溶液の濃度を上げると混合圧縮空気量を
減少させても所要の気泡を発生させることができる。

しかし、起泡剤溶液の濃度や量はノミ下がりにあまり影
響しない。ただ起泡剤溶液の使用量を０．２/minより
少ない例えば０．１/minに減らすと粉塵が発生し始め
る。

このため、起泡剤溶液の量は、０．２/min程度が、経
済性、粉塵の出方、地盤の汚泥軟弱化等の点からみて好
適と認められる。

起泡剤溶液の使用量０．２/minは、従来の水の使用量
３０〜６０/minの１／１５０〜１／２００と少なく、
特に泥土化しやすい地山を穿孔する場合においても、路
盤を軟弱化することが少ない。

気泡は、それによってくり粉の流動性を高めスラリー化
して、それを亀例１０に流入させるとともに、余分なも
のを孔外に排出させ、その際に粉塵が発生することのな
いことをもって足るから、あまり持続性のあるものであ
ることを要しない。

〔発明の効果〕

以上述べたところから明らかなように、本発明によれ
ば、くり粉は気泡と混合してスラリー化し、そのスラリ
ーは後続の噴出気泡のフラッシング作用によって孔外へ
排出され、該気泡は比較的短時間内に消失し、かつ粉塵
は発生しない。

亀裂の発達している地山の穿孔においては、上記スラリ
ーはその亀裂に入り込み、余分なものを孔外に排出する
ことになり、孔壁荒れを補正できるので、火薬の装填、
ロックボルトの挿入等の作業時間を短縮できる。

特に、起泡剤溶液の使用量は、０．２/minのように、
従来の水の使用量３０〜６０/minの１／１５０〜１／
２００と少なくて足り、したがって、泥土化しやすい地
山を穿孔する場合においても、路盤を軟弱化することが
少ない。

したがってまた、給水設備を大幅に縮小できるととも
に、濁水処理設備費ならびに路盤整備費を減少させるこ
とができる。

また、気泡は、上記粉塵抑止等の効果を挙げるほかに、
ビットを冷却する効果もある。

すなわち、通常圧縮空気だけを使用して穿孔する場合、
ビットが過熱しその寿命を縮める原因になっているが、
本発明においては、気泡がビットを冷却するのでそのよ
うなことはない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は装置の概
略側面図、第２図は穿孔状態の要部断面図、第３図は穿
孔の縦断面図である。 ａ……削岩機、ｂ……気泡発生装置、２……ウォーター
スィーベル、７……ビット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気泡発生装置で発生させた気泡を、削岩機
   のビットから噴出させ、その気泡によってくり粉をスラ
   リー状にしながら削孔することを特徴とする穿孔方法。
2. 【請求項２】起泡剤溶液の供給量がほぼ０．２/minで
   あることを特徴とする請求項１記載の穿孔方法。
3. 【請求項３】削岩機のウォータースィーベルに気泡発生
   装置の気泡吐出口を接続してなることを特徴とする穿孔
   装置。