KR100417630B1 - 폭발성 물질의 펌핑, 장약 및 카트리지화 방법 - Google Patents

Abstract

종래의 펌퍼를 통해 통과함에 의해 손상을 입을 수도 있고, 취급이 위험한 슬러리(2) 또는 다른 폭발성물질을 펌핑, 로딩 및 주입하기 위한 방법이 개시되어있다. 이 슬러리(2)는 압력탱크(1) 속으로 도입되고 유동체(3)는 압력탱크 안에 있는 슬러리(2) 위로 도입된다. 상기 유동체(3)는 유체압에 의해 상기 슬러리(2)를 밖으로 밀어내기 위하여 상기 슬러리(2)와 직접 접촉함에 의해 이송된다.

Description

폭발성 물질의 펌핑, 장약 및 카트리지화 방법{Method for pumping, loading and cartridging of explosive compositions}

안포폭약(Ammoniumnitrate/fuel oil-explosives, ANFO)은 오늘날 세계적으로 상업적 폭약으로서 절대적 위치에 있다. 안포폭약의 주구성은 단지 두 성분, 즉 질산암모늄과 연소성 성분으로서의 중유로 구성되어 있다. 이 안포폭약은 우수한 유동특성을 가지고 있다. 즉, 이것은 관내를 따라 쉽게 흐르고, 컨테이너안에서 교각(bridge)들을 거의 만들지 않으며, 따라서 다양한 형태의 기계적 적재장치에 대량 장약하기에 적합하다.

압축기체충진이 시추공에 안포폭약을 장약하는 가장 보편적인 방식이다. 안포폭약은 통상 압력통(pressur pot)이라고 불리는 압력용기안에 채워지고, 2-6바 (bar)의 압축공기가 가하여진다. 안포폭약은 압력통의 기저부에 있는 개폐밸브에 의해 시추공속으로 불어넣어진다. 이와같은 압력통은 다양한 사용자들 가운데 비교적 많은 수가 존재한다.

특히 지하에서의 작업에 있어서, 압력통으로부터 안포폭약을 불어넣는데에는 몇 가지 단점이 있다. 우선, 안포폭약은 내수성이 없기 때문에, 시추공들 안에 많은 물이 있다면 폭발능력이 현저히 감소하게 된다. 둘째로, 안포폭약은 폭파될 때 연기를 내게 되고, 이것은 지하작업에 있어서 엄격히 요구되는 공기품질의 요구를 만족하지 아니한다. 이것은 언로딩(unloading) 전 터널 또는 갱을 환기시켜야만 하는 것을 의미한다. 셋째로, 압축기체충전이 시행될 때 안포폭약이 쉽게 흐트러지고 낭비되는 결과를 초래한다. 이것은 또한 터널 또는 갱으로부터의 폐수에 정부가 인정하는 것 보다 높은 질산염이 함유되는 결과로 된다. 더욱이, 각 홀에 채워진 량도 충분히 제어되지 아니한다. 결과적으로, 만약 로딩공정이 경험이 없는 사람에 의해 수행된다면, 시추공에 과적재될 수가 있고, 돌의 분출과 손상을 초래한다. 그 외에도, 안포폭약의 폭발은 먼지폭발을 일으키고 황철광등에 시행될 때 화재의 위험도 있다.

상술한 모든 문제점들은 소위 유제폭약(emulsion explosive)이라 불리는 것을 사용함으로써 감소 또는 제거될 것이다. 오늘날 이것들은 숙련되지 않은 이용자들에게 폭발위험이 있는 공정인 펌핑에 의해 적재되어진다. 그러므로, 폭발이 펌퍼로부터 잡아당기는데에 제공되지는 않기 때문에, 압축기체식 장약은 안전한 적재방법이다. 안포폭약을 위한 압축기체식 장약장치는 벌써 다양한 사용자들의 손에 있고, 큰 변경없이 유제폭약의 장약을 위해 매우 유용하게 이용되고 있다.

이후에, 둘 다 내수성폭약인 유제폭약 및 소위 워터젤폭약(watergel explosives)은 슬러리폭약 또는 단순히 슬러리로 언급된다.

준비된 유제폭약을 직접 안포폭약 압력용기 속에 채우고 안포폭약의 장약에의한 것으로서 압축공기에 의해 그 유제에 힘을 가하여 내보내는 실험을 수행하였다. 이것은 안포폭약과 비교하여 유제폭약에 관련된 바람직한 폭파기술을 제공하지만, 장약기술에 대해서는 그 방법이 그렇게 적용할만한 것은 아니다. 왜냐하면, 각 시추공에 로드된 량을 제어할 수가 없고, 또 컨테이너를 비울 때 지저분하고 낭비가 심하기 때문이다. 고압의 공기는 그 때 로딩 호스로부터 제거되고, 따라서 낭비 및 위험이쉽게 발생할 수가 있다.

본 발명에 있어서도 이미 소비자들에게 많이 알려져 있는 안포폭약압력용기는 큰 변경 없이 슬러리의 로딩 또는 장약을 위해 이용되어질 수 있다. 물론 본 발명에 있어서는 압력탱크가 본 발명에 의해 제공되기 때문에 이와같은 압력용기를 사용할 필요는 없다.

본 발명은 또한 내수성슬러리, 즉 워터젤(water gel) 및 유제 슬러리에 관련하고 있다.

오늘날 슬러리들이 로딩되어질 때 사람이 수행하는 가장 위험한 단계는 이러한 슬러리가 큰 압축에 노출되어 있는 펌퍼를 통해 통과하여야 한다는 것이다. 세계적으로 슬러리와 관련된 심각한 사고들이 슬러리 펌퍼들에 기인되어져 왔다.

본 발명의 이점은 슬러리가 펌퍼안에서 취급되지 않는다는 것이다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 설비는 청구항 1의 특징부에 기재된 바와 같이, 슬러리의 펌핑, 장약 및 카트리지화를 위해 적용된다.

본 발명에 있어서, 액체(압축할 수 없는)가 슬러리를 컨테이너 밖으로 배출되도록 힘을 가하는 데 적용된다. 앞서 언급한 바와같이 이 이점은 슬러리가 펌프 속에서 압축을 받지 않을 뿐 아니라, 슬러리도 안포폭약에 있어서의 모든 이점들을 얻을 수가 있다. 슬러리를 위해서도 안포폭약을 위한 현존하는 압력용기를 조그마한 변경으로 그대로 이용할 수가 있다.

가장 바람직한 대체액은 물이다. 왜냐하면, 물은 펌핑하기가 용이하고 섞여도 해가 없을뿐 아니라 유출되더라도 환경오염이 없다.

본 발명에 따른 방법은 폭약혼합물 뿐만 아니라 펌핑하는데 어렵고 위험이 있는 다른 제품들에도 적용 가능하다. 본 발명을 실시하는 데에는 여러 가지 방법이 있지만, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

본 발명은 독립청구항 1의 전제부에 기재된 바와 같이, 슬러리(slurry)의 펌핑, 장약 및 카트리지화를 위한 설비에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법의 제 1실시예를 보여주고; 및

도 2 및 도 3은 도 1의 실시예와 관련하여 적용할 수 있는 장비를 도시하고있다.

본 발명의 목적은 취급이 위험한 슬러리 또는 다른 폭발성물질을 펌핑, 로딩및 카트리지화하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.

도 1에 있어서, 본 발명의 실시예는 유동체(3)가 슬러리 폭발물질(2)과 직접접촉하고 있는 것을 보여주고 있다. 이 유동체(3)는 물일 수도 있고 또는 반-결빙물질 예를 들면 글리콜 또는 다른 질산염을 첨가한 물일 수 있다. 슬러리-폭발물질(2)이 로딩되어질 때, 폐색된 공기가 충진캡 또는 탱크(1)의 다른 높은 위치에 있는 밸브(7)를 통해 미리 제거되어질 때, 계량기(15)를 통해 고정된 양의 유동체(3)가 압력탱크(1) 속으로 들어오도록 밸브(4)가 개방된다. 이 유동체(3)는 펌프의 도움에 의해서 탱크속으로 밀려 들어오거나, 또는 만약 유동체가 물이라면, 송수관(water piper)로부터 직접 안내되어질 수 있다. 고정량의 유동체(3)가 압력탱크 속으로 들어오게 될 때, 동일량의슬러리(2)가 로딩호스(6)밖으로 배출된다. 제어밸브(4)가 닫힐 때, 슬러리의 유동도 또한 멈춰진다. 압력탱크(1)의 출구에 밸브(5)를 사용할 필요는 없으나, 원한다면 사용해도 좋다. 이와같은 방법으로, 슬러리는 이러한 펌퍼나 개폐되는 어떠한 밸브로부터도 가압에 노출되지 않는다.

도 2 및 도 3에는 도 1에 도시된 실시예와 관련하여 사용될 수 있는 상세구성이 도시되어 있다. 도 2에는 펌퍼(9)를 위해 제공되는 압력균형챔버(8)가 개시되어 있고, 압력균형챔버는 항상 기동과 정지를 해야 하는 것은 아니며, 떨어질 때만 작동한다. 도 3에서, 압력이 압축공기(10)로 유동체(3)를 압력탱크(1)속으로 들어가도록 가하여지며, 이 압력은 압축공기가 대체액(3)에 압력을 가하는 압력저장소(12)로 안내된다. 본 발명의 실시예는 하나 이상의 로딩호스(6)를 동시에사용할 수 있다.

본 발명은 슬러리(slurry)의 펌핑, 로딩 및 카트리지화를 위한 설비에 이용가능하다

Claims (3)

1. 폭발성이거나 기존의 펌프를 통과함에 의해 손상을 입을 수도 있는 슬러리(2)를 로딩 또는 카트리지화하기 위한 방법에 있어서,

   압력탱크(1)에 슬러리(2)를 채우는 단계;

   액채(3)를 압력탱크에 도입하여 액체가 슬러리와 직접 접촉하게 하는 단계; 및

   액체에 대한 압력을 사용하여 슬러리에 힘을 가하여, 슬러리를 압력탱크 밖으로 나가게 하는 단계를 포함하는 슬러리의 로딩 또는 카트리지화를 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 액체는 물이고 상기 슬러리는 내수성폭발물인 슬러리의 로딩 또는 카트리지화를 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액체는 적어도 하나의 결빙방지제를 함유하는 슬러리의 로딩 또는 카트리지화를 위한 방법.