[發明專利]一種靜態破碎控制裝置及靜態破碎方法

在審

• 申請號: 201810440643.6
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108692627A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 王為之;吳愛軍;王輝;張龍;徐梅洪;劉文
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: F42D3/00
• 分類號: F42D3/00;F42D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種靜態破碎控制裝置及靜態破碎方法。所述靜態破碎控制裝置包括：封孔器（其包括：楔塊，其側壁設有斜面；楔片，其與斜面相匹配；螺桿，其同心連接在楔塊頂面；螺母，其套設在螺桿上；其中，楔塊與螺桿中心均設有軸向的貫穿孔）；電熱管，其內部設置有溫度傳感器，電熱管插于封孔器內的貫穿孔中；溫度控制儀，其與電熱管相連接，并控制電熱管加熱。所述靜態破碎方法步驟如下：在待破碎物上鉆孔；將水和靜態破碎劑均勻混和后裝入鉆孔中；將封孔器裝入鉆孔內，將電熱管經所述貫穿孔插入漿體中；控制電熱管進行加熱。本發明有效解決了靜態破碎技術破碎性能低、施工危險性較高和破碎效果可控性低的問題。

技術領域

本發明屬于靜態破碎技術領域，具體涉及到一種靜態破碎控制裝置及靜態破碎方法。

背景技術

傳統的破碎拆除技術有人工法、機械法、爆破法等。其中，人工法施工效率低，經濟成本高，不適用于大型工程；機械法耗能較大，無法在部分特殊作業面進行施工；爆破法則風險較高，施工過程的安全難以保障在石材開采中爆破法成材率低，由于石材資源有限，世界各國法律已明令禁止使用炸藥開采巖石，炸藥爆破有“七大危害”：爆破地震波、爆炸沖擊波、飛石、噪音、毒氣、粉塵與盲炮。

與傳統的破碎拆除技術相比，靜態破碎技術克服了上述問題，具備施工效率較高、耗能低、經濟成本較低、環保與施工較為安全的優勢。靜態破碎技術的現實意義在于：(1)在無炸藥爆破“七大危害”的情況下，把巖石和混凝土破碎；(2)靜態破碎劑屬于普通建材，不受炸藥等危險品相關法律法規管制，施工人員經簡單培訓即可操作。

靜態破碎劑是靜態破碎技術所使用的破碎材料。靜態破碎劑是一種固體粉末材料，主要成分為f-CaO(游離氧化鈣)和少量添加劑。靜態破碎劑與水混合后發生水化反應產生固體膨脹，表觀體積增長數倍，若反應發生在約束條件下，將產生達數十兆帕的膨脹壓。

目前靜態破碎技術存在的問題主要有。

1、破碎性能低。表現為破碎能力低與破碎時間長兩方面。破碎能力低的主要原因是靜態破碎劑破碎時的有效膨脹壓低，靜態破碎劑水化24h的膨脹壓約30MPa~50MPa，不足其水化峰值膨脹壓的50%，而靜態破碎劑達到峰值膨脹壓的水化反應時間1年以上，工程中24h左右的破碎時間遠遠無法達到其峰值膨脹壓。而破碎時間長則是相對于炸藥的瞬間爆破作用，靜態破碎技術的破碎時間通常在10小時以上；環境溫度較低時，靜態破碎劑的水化膨脹速率大幅降低，使破碎時間延長數天，甚至可能使靜態破碎劑失去膨脹作用。

2、施工危險性高。裝藥初期靜態破碎劑漿體處于流體狀態，鉆孔孔徑較大或環境溫度較高時，靜態破碎劑的水化熱迅速堆積在鉆孔內，使漿體沸騰從鉆孔內噴出，發生噴孔事故，危害作業人員安全，導致破碎作業失敗，延誤工期。

3、破碎效果可控性低。靜態破碎施工普遍為多孔作業，由于破碎時間較長，多個鉆孔內靜態破碎劑難以保持膨脹壓發展過程同步，鉆孔之間裂紋是否出現、及出現的位置與時間隨機性較強，在需要精確控制破碎效果的工程中應用受到限制。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種靜態破碎控制裝置，包括：

封孔器，其包括：楔塊，其側壁設有若干斜面；楔片，其與所述斜面相匹配，所述楔片的高度高于楔塊高度；螺桿，其同心連接在所述楔塊頂面；螺母，其套設在所述螺桿上，所述螺母底面與楔片相抵觸；其中，所述楔塊與螺桿中心均設有軸向貫穿的貫穿孔；

電熱管，其內部設置有溫度傳感器，所述電熱管插于所述封孔器內的貫穿孔中；

溫度控制儀，其與所述電熱管相連接，并控制所述電熱管加熱。

優選的是，其中，所述螺母與楔片之間設有墊片。