[發明專利]一種用于無聲爆破的物理降阻劑

有效

• 申請號: 201610632861.0
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN106098142B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 孟慶波
• 申請（專利權）人: 海南中海電力工程有限公司
• 主分類號: H01B1/18
• 分類號: H01B1/18;H01B1/24;F42D5/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司21107
• 代理人: 史力伏

技術領域

本發明涉及巖石爆破，巖石制裂和在高土壤電阻率地區降低接地電阻的技術領域，尤其涉及一種用于無聲爆破的物理降阻劑。

背景技術

國家接地設計規范GB50065-2001規定，在高土壤電阻率地區可以采用爆破接地技術，爆破接地技術的基本原理是采用鉆孔機在地面鉆一定直徑和深度的深孔。在孔中插入接地電極，然后沿孔的整個深度隔一定距離安放一定量的炸藥來進行爆破，將巖石爆裂、爆松。接著用壓力機將調成漿狀的低電阻率材料，壓入深孔中和爆破制裂產生的縫隙中，通過低電阻率材料將地下巨大范圍內的土壤內部接觸，進而加強接地電極與土壤或巖石的接觸。從而達到在大范圍內改良土壤的特性，實現較大幅度降低接地電阻的目的。

在深井中進行爆破時，由于炸藥爆破的原料運輸、存儲較為危險，所以多采用無聲爆破。無聲爆破是國內研制的一種新型爆破技術，利用巖石等硬脆性材料的抗拉強度較低的特性，在需要破碎的巖石中按要求，合理的設計孔徑、孔距等，然后在孔中加入生石灰，生石灰加水后發生水化反應，產生高溫和體積膨脹，從而緩慢地將膨脹壓力施加給孔壁，在切向拉應力的作用下使孔壁產生徑向的裂紋，并隨著膨脹壓力的增大，裂紋逐漸加深，裂紋的尖端就會出現高度的應力集中，使裂紋不斷擴展延伸，并相互連結而導致巖石的解體破壞，呈現一種典型的脆性斷裂過程，爆破制裂后壓力灌入降阻劑。

當爆破后，無聲爆破劑中的介質已經占據了爆破巖石的裂隙，再向孔徑內注入降阻劑，很難使其填充至巖石裂隙中，進而達到降低接地電阻的目的。因此，研究一種新型的集爆破和壓力灌降阻劑于一體的靜力爆破降阻劑，是高土壤電阻率地區降低接地電阻的當務之急。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種用于無聲爆破的物理降阻劑。無聲爆破后，使用爆破力將降阻劑壓入巖石的裂隙中，使得降阻劑和巖石裂隙良好的結合，達到降低接地電阻的目的。

為實現本發明的目的，本發明提供一種具有爆破制裂和降低接地電阻功能的物理降阻劑，本發明各種原材料的重量份數為：生石灰40-70份、吸水樹脂5-10份，導電石墨15-30份、膨潤土10-40份，碳纖維5-30份。

所述的膨潤土為鈉基膨潤土。

所述的碳纖維為瀝青基碳纖維。

所述的吸水樹脂為聚丙烯酸鈉或聚丙烯酰胺類吸水性樹脂。

上述物理降阻劑的制備方法為:將上述的各原料組分按重量份數配比，在常溫常壓下進行物理攪拌混合，攪拌均勻后，裝袋包裝，即為成品。

吸水樹脂是指通過水合作用能迅速吸收自重幾十倍乃至幾千倍的液態水而呈凝膠狀的新型功能高分子材料。聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺類吸水性樹脂是一類吸水率高、吸水速度快的超吸水性樹脂。當吸水樹脂遇到較大的壓力時，還可以保持高的吸水性能。由于吸水樹脂的高保水型性使得降阻劑可以長時間保持降阻效果。

導電石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導電石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。導電石墨遇到高溫時體積會膨脹，協助生石灰發生膨脹。

膨潤土俗名觀音土，是以蒙脫石為主要成份的粘土礦物，該土具有良好的粘結性、膨脹性、吸附性、保水性、陽離子交換性，使得降阻劑可以長時間保持降阻效果。

瀝青基碳纖維具有高導電性，由于瀝青基碳纖維微觀呈現纖維條狀，使得高導電介質出現連續導電通道，當巖石裂隙中只有該降阻劑時，可以疏導短路電流。

與現有技術相比本發明的有益效果。

本發明的物理降阻劑具有爆破制裂和降低接地電阻的功能，當傳統無聲爆破技術使巖石產生裂隙后，灌入本發明的降阻劑的水溶液，可以達到降低接地電阻的技術效果。該降阻劑的主要成分中的生石灰為無聲爆破劑的主要成分，當無聲爆破后，殘留的生石灰填充于巖石裂隙中，用壓力機灌入本發明的降阻劑的水溶液，使本發明含有生石灰的降阻劑更好的、有效的填充到巖石的裂隙中，達到降低土壤電阻率的技術效果；降阻劑中導電石墨為膨脹石墨，導電性比較好，并且遇高溫可瞬間體積膨脹150-300倍，進而增加巖石裂隙膨脹，使降阻劑中的介質有效的吸附于巖石上；吸水樹脂凝膠使得該降阻劑維持優良的保水性能，鈉基膨潤土主要起到保濕作用，使得該降阻劑長期維持吸潮保濕的狀態；碳纖維為長條狀，導電面積較大，其導電性能強于石墨，與石墨合并使用，增強該降阻劑的導電效果。本發明的降阻劑可在常溫常壓下生產，生產工藝簡單，原材料價廉易得，具有降阻性能優越、長時效、成本低、防腐蝕、無毒、無污染、綜合技術經濟效益好等優點。

具體實施方式

以下用具體實施例對本發明做進一步說明。