[發(fā)明專利]巖石靜力爆破方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210553164.8
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103884247B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃鶴敏
• 申請（專利權(quán)）人: 五冶集團(tuán)上海有限公司
• 主分類號: F42D3/04
• 分類號: F42D3/04;F42D1/00
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所31216
• 代理人: 張恒康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種爆破方法，具體地說，是一種巖石靜力爆破方法。

背景技術(shù)

隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，市政基礎(chǔ)建設(shè)的改擴(kuò)建，民用建筑房屋的新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目不斷增加，出現(xiàn)大量的混凝土拆除、改造、巖石爆破等工程，特別是在城區(qū)范圍內(nèi)，施工場地狹小、建筑物、人口都相對密集的情況下采用傳統(tǒng)的炸藥爆破方式產(chǎn)生的巨大的沖擊波會(huì)對周圍的建筑物造成很大的安全隱患，飛濺的石塊則危及周圍行人或居民的人身安全，粉塵則給城市空氣造成嚴(yán)重的污染。

雖然近幾年城市控制爆破技術(shù)已經(jīng)非常成熟，它能將炸藥所產(chǎn)生的能量控制得恰到好處，使它既能達(dá)到預(yù)定的爆破目的，又能將炸藥爆炸時(shí)所產(chǎn)生的飛石、沖擊波以及聲響控制在理想的范圍內(nèi)，也是目前最主要的爆破拆除方法。但在一些有防火要求的地方，離周圍建筑物非常近、不能產(chǎn)出大的震動(dòng)的地方，使用炸藥爆破就存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。因此這些特殊環(huán)境下需要一種更安全可靠操作更簡單且比較經(jīng)濟(jì)的拆除方法。

靜力爆破是國內(nèi)近年來發(fā)展起來的一種新型爆破技術(shù)，與炸藥爆破方法相比,靜力破碎劑是以氧化鈣為主要成分發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生膨脹壓力而緩慢地破碎巖石和混凝土,無振動(dòng)、噪音、飛石、粉塵及有害氣體,是一種既安全又無公害的破碎方法；靜力破碎劑的安全物質(zhì),管理、運(yùn)輸、使用都無特殊要求，使用它勿需防護(hù),?施工簡單、操作方便。這種新的破碎施工方法的成功與發(fā)展,為破碎技術(shù)開辟了新的技術(shù)領(lǐng)域和工藝方法,為不宜使用炸藥爆破的破碎施工展現(xiàn)了美好的前景。

靜力爆破技術(shù)是利用巖石等硬脆性材料的抗拉強(qiáng)度很低的特性，在要破碎的巖石中按一定的要求合理的設(shè)計(jì)孔徑、孔距等，然后在孔中加入靜力破碎劑，破碎劑發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生體積膨脹，從而緩慢的、靜靜地將膨脹壓力施加給孔壁，就會(huì)在切向拉應(yīng)力的作用下使孔壁產(chǎn)生徑向的裂紋,?并隨著膨脹壓力的增大，裂紋逐漸加深，裂紋的尖端就會(huì)出現(xiàn)高度的應(yīng)力集中,使裂紋不斷擴(kuò)展延伸,并相互連結(jié)而導(dǎo)致巖石的解體破壞,呈現(xiàn)一種典型的脆性斷裂過程，因此巖石等脆性材料自身的物性就具備了實(shí)行靜力破碎的先決條件。

普通炸藥爆破時(shí)是通過爆炸產(chǎn)生的波和氣體的作用將物體破壞的。靜力破碎劑則是利用水化反應(yīng)時(shí)自身體積膨脹產(chǎn)生的膨脹壓力將物體破壞。膨脹壓力可達(dá)30Mpa～50Mpa。

靜力破碎劑是這種新型技術(shù)的核心，它是一種非燃、非爆、無毒物品，是一種含有鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的具有高膨脹性能的粉狀無機(jī)材料（習(xí)慣也稱之為：靜態(tài)破碎劑、靜態(tài)爆破劑、脹裂劑、靜裂劑，膨脹劑，破碎劑，爆破劑，無聲炸藥、破石劑、裂石劑等）。它主要是經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒,以生石灰（氧化鈣）為主體,加入適量外加劑共同磨粉制成。

靜力爆破劑具有以下特點(diǎn)：

（1）安全，易管理。靜力爆破劑為非爆炸危險(xiǎn)品，施工時(shí)不需要雷管炸藥，無需辦理常規(guī)炸藥爆破所需要的各種許可證。操作時(shí)不需要爆破等特殊工種。破碎劑與其它普通貨物一樣可以購買、運(yùn)輸、使用。

（2）環(huán)保材料。使用中無聲、無振動(dòng)、無飛石、無毒氣、無粉塵，是國際流行的無公害環(huán)保產(chǎn)品。?

（3）施工簡單，易操作。用水?dāng)嚢韬蠊嗳脬@孔中即可。

（4）宜在-5℃～35℃范圍內(nèi)使用，超出此溫度范圍，應(yīng)采取輔助措施。?

靜力破碎劑的成分與水泥的成分大致相同，只是各種成分的比例不一樣，因此也可以添加一些其它外加劑來改變破碎劑的性能，主要有一下幾種：

1）要增加膨脹力可用高鋁質(zhì)物質(zhì)明礬、高嶺土、硅藻土等?,?它們能使氧化鈣反應(yīng)成鈣礬石,使晶體增大,從而可增大體積的膨脹性。

2）要增加速凝效果使水硬材料固化,可使用氯化鈣、硫酸鈣、重鉻酸鉀等。

3）能促進(jìn)氧化鈣反應(yīng)速度的表面活化劑,?如木質(zhì)素類的蔡磺酸甲醛類、磺酸腐植酸等。

根據(jù)常規(guī)的巖石破除方法有：破碎機(jī)械破除，炸藥爆破或靜力爆破等方法。現(xiàn)場巖石面積大，非常堅(jiān)硬，而且施工場地又很狹小，其他工序還要繼續(xù)進(jìn)行施工，不能同時(shí)采用幾臺(tái)破碎機(jī)同時(shí)進(jìn)行破碎施工。又由于是在高邊坡且臨民房非常近，采用炸藥爆破又很難控制其沖擊波或震動(dòng)對附近民房的影響。

因此已知的巖石破除方法存在著上述種種不便和問題，現(xiàn)場實(shí)際情況、施工條件及工期要求非常適合采用靜力爆破方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提出一種破除不具備常規(guī)爆破條件巖石的巖石靜力爆破方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種巖石靜力爆破方法，其特征在于包括以下步驟：

a、鉆孔，包含以下步驟：

（1）設(shè)置鉆孔