静态破碎剂的基本作用原理
静 态 碎破 的剂 本作基 原用理
明昆 冶金专科 学校
管伯伦
。
提要份
,
静
态 破碎 剂 研 的成 功制
,
,
促 我 使 控 制 爆国 破的 展发 和完善
。
根 据日 前 国所 生 我 的 产静态 破 碎 剂 的
成从
理 沦 上 行 物迸 化分 析
介
了 试绍 验测 定 结 及果其 作 用 原
传理统 的 炸药 爆 在破 城镇
、
,
由
于 随伴 公害产
生
的生 ,石灰
静态 破 碎
,剂
按
比例加 水伴 成合
厂
房
、
车间 内,。
机
器
、
设 旁备 等
,
场浆
体
用
装, 钻孔 中入 置静
,
在
约 束条件下 ,
,
所利使 受 到限用制碎
。
静
态 破 不碎产 生公
害
能 化反 应水 体积膨 胀 产生 压 的力。
缓
,
慢在 炸
药爆 破受 限 制 的 所场安 全 可 靠地 实 施
破
使 地 被破 体 碎产生 裂缝
经
一 定时间 后
再近
几 年 例如来,
,
静 态 破碎 术在 技金 冶 企 的业
。
借 助 其 机 具 它简 地将 碎便 块 清除
慢 进 的行
,
改建 和扩建 工 程 中 到得 泛广的 使 用
由
于 静态 破碎剂 在 孔钻 膨中 胀 程 过是 缓因此
、,
某
钢铁 厂
,
吨 混 铁炉
一 在 次事
・
,
被 破体碎的 裂过开程也 是,
故中
,
将四 十 多 吨 水 铁和 炉渣流 到筋 钢混凝 使 齿 条 坑和 检查 坑 部
下。
慢缓的
点
,,
以所
使 静用态 破 碎剂 实施 破 碎
,
土 基
础 槽内
米
”,
有安具全 可 靠。
无
公害 生 和产工 艺 简单等优 效率 低
,深
的 位 全部 遭 凝 结 塞堵
为了 除切铁 瘤 ,
,
“
缺是 点作 业间长
成本时较
若 用炸 爆药破 法
静用 态破碎 术 技到
得“
,
不
能保 证 础基的 安
铁全瘤 顺被利 摘
,除
使
局
,
铁混 炉
复
”康
静
态 碎破的 基 作 用本原 理
一 摇 旧床
门静
态某
钦 铁矿 选 矿 车间 进行改 造
的混 凝 基土 需墩拆 除 利完 成 。
,应
用 静态破 技 碎术 管道
,顺
、
碎破剂 的 主要 分 及 其成作 用,
周围的设备
,
、
压高 电线 未 作
内室 一 筋 钢混
静 态
碎 的破 关键 破 碎 是 剂单 独 为破作碎剂 用使 的速度
很
快,
是 不能
任
何保 护
车 间 内其它摇 床照 常 生
,产
,
因
它 为 水 化的应反
,
矿某 压 风 机房进 行改 造凝 土基 础 要需拆 除 转
,
产生反 应 量 热大
,,
当
钻 孔温内
度,
要,确 保其 它 设 备照 常 运,
上升 沸到点
时还
没 有 应 反 水就的 会沸 腾引起
孔 内 浆体外喷
,
应 静 用 态破 技碎 术
在整个 工 过 程
施
。
产生 巨 大 的 蒸 汽压力 膨 胀 压力 随 丧之
中失
,
对 其 设它 运备 毫无 影转
,响
不 能有效 地挤裂 孔 介
壁 态 静破碎 技术
对 岩 石的 破 碎 切 割和贵 石材 开 的
于 采开 大 理采
石、
名
。
质
效果 也。 十 理分 想
材成率 高
,
,
特 别是用
,
般 一 静 态破碎剂 是 以 附加 添加 剂
,
、
主为 成 份要。
、
、,
石,材 受 不伤
内
等
。
生灰
石 化水 反 后 体应 积膨 胀
将 上述各成 分 的 粉状混 合 置物于 高温 下焙 的
烧冷 后却添 加剂 合化成 坚硬
的、 、
放
出热 量
,
这给 劳动者 提供 了 研 静制态 破碎。
晶 粗形大
剂的依
据 谓静 所 态 破
,碎
是 带指有 添 加剂
溶 于 水 难的 酸硅盐 类 物质
部分,
被
包
覆,
减
少 了与水 接 触的 面表积
。
,
使 之水
化 薄处弱
上
一
般 为相邻 两 孔钻之间 的连线 方 向
,
反 应速 降低
度
生初产裂
被 破 体 碎成为裂 体纹
,
,,
胀膨
静 态碎破的基 本 用 原作理
是 破碎剂 的 要主 胀 膨
,源
压 便 力集 于中初 始 裂 纹均尖 端
这应种 力集
中的
结 果裂使纹 进 一 步 扩大
最
导后致破
添
加只剂
,
。坏
对
的水
化 反 速应度 起 控制 作 用
。
同
时对
膨胀物 质 的质性 有一 定 影 响 水 化 前
响 膨 胀影压 力 因素
的
为, 方立晶系 的 晶物结质“
。
其
用 破 碎剂 实施破 碎压 力是 要 主 能性指标
。
,
机 理由可
知,
膨胀
积体
是反 应
式为
了 为 得 获 理 想的破碎
。
效果
千
卡
, 必须了 解 并 握 掌影 膨 胀响 力压的 因
以便 导工 程指 的设计 施 工与
摩
尔 是六 晶系的 方体晶
,
“
素
,
应后 生反成的
质 物倍
。
其, 积 体是
为,
体
的积两
时 间
对膨 胀 压 力的 响影因
添加剂 的 作用,
在体
增积大 同的时
,
。晶粒 间 的 间隙 之
随、
破 碎剂
水 化 反应速 度
,增
大
别特是坚 硬粗 大晶 粒 的 酸硅盐 之 间 的在 环 境温 度,
和 胀膨压 力 产 生的过 程 较缓 慢比需 经 一定 时 才间达最 大 值 明
,
。
膨压 力胀
间 更 大
隙 下 大放
,出
水
灰为比
某 项试 验结果 表
的 破 碎,剂纸 筒 试 验 明
证 自 由 胀膨 状的态反 释应,
装入 孔 内 的破 剂碎 浆
体小
时 开 始膨 小时 后达 最。
筒 内 化 反水 应 后碎破 剂 体 的 比 原积 体
积胀
,
随
时 间的增 延 压渐 增力。
,
倍
。
况 且每个 克分 子
,
的值 大度
温
图
为 膨胀 压 与时 间力的 系关 图孔 径 毫,
米
,千卡
热的量
,又
促 进水化 反 应
。尤
件条
水 比
灰
其 在约束 条 件
下,
膨 压 力胀更会 增 高 。
一为
为一
一为
岩和 混石 土 是 凝典 型的脆性 物 压 体 度强大 抗 拉强 小度拉
强 度为公 厘 米斤压
为
。
,
其
抗 压 力 胀膨
一般情 况 岩 石的 抗
, 斤 公米
公斤 厘厘
米。
“
混 土 为凝,
用
外 法 测 定 管破 碎 剂 膨的胀
“
,因
,
此
具备应
了《 公厅
用
的 技 可 能术 性孔壁 介 当
,
质
米厘
孔 内碎 剂破浆 产体 生的 膨 压胀力 作 于用
对孔壁 质点产 生 两个方 的 向力
压、
,
夕 召
夕
井 洲
万
《少
一
洲
径 尸向压应 力
拉
力
应强 时度
,
拉图
。
超拉 过介质 的抗 拉
在则 孔壁最
时 小司
图时
膨
胀压力 与时 间 关的 系
温度对 胀膨 压力 的 影响图
,破 碎在剂 品种
,
、
孔
径、
灰水 比
。一
的情定 下况
图
度温 高
愈
,
膨
压胀 力的 增 长
愈碎 机破理
快
经,
小
时后 生 产 膨 胀的 压 力 愈也高
这
是于 温由度 高 能 进
促的
水 反化 应及
。
方 向 行 了观 进
,察
初步掌 握了 一定 的 规律
。
的
再 结晶 过程 所致
单孔 裂 缝 产的生
一 个钻孔
,
,水
灰 对 比 胀膨 压的 影响
静 破 碎态剂 中要 加 入 适 量 的 应水 完 全小
,
只产生 两 条近 对 似 的 裂
称,
才能反
,
缝
,
极
少 有 产 生 三 以 上 裂条缝 的情
况。
如
图
,产 生较 大的 胀 膨压力
。
水灰比过
,膨
部分
因缺
而水水 反化应不 完全 水 灰比 过大
,
,胀
压力达不 到 要
求
浆 中破体
一碎 含剂量 不 足 求
。膨胀 压 小力
,
也达 不 到
要试
验证 明
,水 灰
比 为
。
时看出,
,
水化
反应
完全
大加孔
,
膨
胀 压 可达 大最值 ,
灰水 与比膨 胀
压力的关 系 如
图,
由图
,随水
灰 比
的。
膨胀
压 力减小
一但 了顺为 畅装 炮入
的
水灰 比 比 较 合适
钻 孔 直 径对 膨 胀 力 压的 响
影月衫
图
单 孔 裂缝 产 图生,
当
内孔浆体 产生 膨 胀 压 力后
作用 于孔 缝裂 开 使裂始 缝的 ,
压交
力
斤公 厂 米
火厘
壁介 质
,
若某一 弱 点 抗的拉强 度 小 于 由膨 胀
,
二了
压作 用 下 所 生 的 切 向拉产 应力 时
生
产
,
膨 应胀 力向 裂 缝 端 集 尖
中 ,,
,
长 度和 宽度增 大与此 同时随 第一 裂 缝 条的
宽度的 大
增又 开 始 断 此时
,
裂,
使
应对 孔壁上 现 出另一 弱 点,
产
了 两生 近条 似对 称 的 裂 缝
。
孔内 的 压力 集 全到中两 条 裂 缝
。
中,
使
扩展
之谕 一亩
可 而一才下 毫米 径
孔
图个两 钻孔裂 的缝产 生 两个 钻 孔的 裂 缝 沿钻 孔 心中连 产 生线
图
如膨
胀 压 力 水与灰 比 和钻孔 直 的 关径 系一
水 灰 比与 膨 压胀 力关 系一 钻 孔 直 径 膨胀 压 与 关 系力
孔 直钻径和 膨 压 胀 关 的系如 图 孔
直径 于
毫米 小时,
,
。
当钻,
随钻 直径孔 的减小
因 孔为 小
、径
,一
图
・
二
司 卜 产一
喊
胀压膨力迅 速降低
容 纳 的浆
。
两个
钻 孔 裂缝产 生
图体也
少米毫
后,
促
使 压 亦力
小
当 钻孔 径直 大 当于
,三
个钻孔裂 缝产 生的》 时
。,
膨胀 压不力 孔 径随的增大 升而
高
裂缝。 生产的 况情如图 ,
缝裂产 的生一般 律规如图
,
当
,
。
时
,
缝裂产生 页
在几
次程 工工 施中
对 裂
产 生和扩缝
下展转第
重
起 新 动 行 试验进
设立 冲 洗 施措。
,
据试根 验况情 确定是 否
,
越 穿田农时 得 取采 墩 高架设 管 道的 伸缩问 题 管墩
用
, , ,,
,
为
考 虑 耕机等 因
素。
,
考只虑 到 我 国前目 的技术 水平
同也 缺时
,
费用 加
增,
管 理和状 况 与 国外 尚有一 差定 距
如果 将管 道埋 入 地下而 施且工后 ,
,
则
基本 上可 解 决
乏这方 面 运的 行 经验
需把困 难 和 不 利 因素
。
时同也 减 了少 大 量的 种各
考虑 多 的 些
一
,
故在每 泵 站 内个加增 了一
今后台
,基 本
不上影 响 土地 的 使。
压 高冲 洗 水 泵专门 来 冲 洗用外部 管
有路 待于今后 实
践
。 节 省 既投资 又少占 用土
因地此 对管
道 。、
是 否
设 此 泵专 或 利 用 备 泥用 浆 来 泵 替代
关 于输 送管 的路 明 设和 埋 设
均
采 埋设
取程
很、 得值进一 步 考虑的和 研 究
,
着随输 送管路 沿 高着 浓度
远 距离 方 的发 向展
高、扬
则
管 路监 的和 测控因为 需要 通过它 了,
输
送 管采路 取 设 主 明要是 考 便 于 巡
视虑,
制
系统将显 得十 分 量
要
。
易发容现 问 题 和及 时 检修、
,
因而 冶金 矿
,
解
每 一点 的 运参 行数
速 采 有效取措 施,
事故 发 生的
便 于
、迅
山的精
尾矿输 送 管 大路都 采用 明设。
本工
以 往
设 计 部 在门 这 方面作
。
程采 用明 设就 时 到 了 遇棘 手的 问 题由
于压力
大用
,
, 了 少 的不尝 试 和 努力
但 于由产 质 品
大 都量 成 不效 大,
操
一
般 伸缩 管 件不 能 采,
作平 等方 水面 的因
,
素,
今
后
过多 的采 弧用 形 补 器
偿
。 易既磨损
,
又
尚须在 这 方 面密 切配 合
共
同努 力
,
不
断改
恶
化水力 件条
和进 提高
。
上接 第
页
当 如 展
图《
时
,裂缝 平行 自 由 产 生 和发 面若。
时
,裂
缝垂 直 自
面 由产 如生图
参考
文
图
献三
个 钻 孔裂缝 产生图
〔〔
〕
西“ 魏 承
景,
逢午谢
,
夕
声破 己
。
碎
。
四
钻 孔个的 裂缝 产生
〕
马 鞍山 矿 山 研
究 院拄爆 组
无 声 碎破技 研术 究及
应用
。
〔 〕中
南 业 大 学 工 颂 林
,闲
破工 以爆
。
由自
面
妇公 翻渡以
眺如涛
图
了
四
个 钻 裂孔 产 缝生
图