Case Studies and Future Prospect of Using Bulk Emulsion

에멀젼계 벌크폭약을 이용한 시공사례와 향후 전망

Bulk Emulsion blasts using mechanized charging system, which is generally used in foreign countries, have recently introduced and gradually increased in Korea. The Bulk Emulsion are safe and able to increase the charging density for improvement of fragmentation and advancement especially in tunneling, and minimizing environmental problem. Because of less toxic gas generation, the explosives are called, namely ech-friendly products. There are two kinds of Bulk Emulsion; one is for open cut and the other is for tunneling. According to features of blast sites and its purpose, the compositions are different, but the principle is the same. In this study, trial blasts using Bulk Emulsion for tunneling had executed at 10 sites in Korea. The major result of the major job-sites is the following. First of all, compared with cartridge explosive, Bulk Emulsion was able to increase its charging density up to $35{\sim}60%$, to decrease the blast holes to approximately $10{\sim}30%$ down, and the advancement was improved up to $8{\sim}20%$ and also 30% up in its fragmentation. Toxic gas production after cartridge blasting showed 34.44ppm of its CO. Bulk Emulsion, however, showed 20.13ppm, which was 58.45% production of the cartridge explosive, and NOx was below 2ppm. The mechanized charging system of Bulk Emulsion should be applied to large sized tunnel blasting, long advanced tunnel which can secure the advancement of over $4{\sim}5m$, and the sites required finishing rapidly.

기계화 장전시스템을 이용한 Bulk Emulsion은 외국에서는 보편화된 장약시스템으로 최근에는 국내에 보급되어 점차 사용이 증가하고 있다. 이런 Bulk Emulsion은 안전하고, 장전밀도를 증가시켜 파쇄도를 향상시킬 수 있으며, 터널발파에서 굴진효율을 향상시킬 수 있고, 발파 유해가스의 농도를 최소한 저감하여 환경친화적인 제품이라 할 수 있다. 또한, 그 종류에는 노천용과 터널용이 있으며, 사용현장 및 목적에 따라 폭약의 구성이 차이가 있으나 장전원리는 동일하다. 본 연구에서는 터널용 벌크에멀젼을 이용하여 국내 10여개 터널현장에서 본발파 및 시험발파를 실시하였고, 주요 현장의 발파 결과는 다음과 같다. 먼저, 카트리지와 비교하여 장전밀도를 $35{\sim}60%$ 증가시킬 수 있으며, 천공수는 약 $10{\sim}30%$의 절감효과가 있고, 굴진능률은 약 $8{\sim}20%$, 파쇄도는 30cm이하의 적정상차 입도 사이즈를 기준으로 약 30%정도의 증대 효과가 있었다. 또한, 발파 후가스는 약포형 에멀젼폭약의 경우 CO가 평균 34.44ppm이었으나 Bulk Emulsion의 경우 20.13ppm으로 기존 폭약 대비 58.45%수준이었고, NOx은 2ppm이하로 검측되지 않았다. 이러한 벌크 에멀젼 폭약을 이용한 기계화 장전시스템은 향후 대형 대단면 터널 현장과 $4m{\sim}5m$이상의 굴진장을 확보할 수 있는 장대터널의 장공발파현장 및 급속 시공을 요하는 현장에서 다양하게 적용될 것으로 판단된다.