岩石破碎方法的研究现状及展望_刘柏禄.pdf

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1、第26卷第1期Vol．26，No．12011年2月ChinaTungstenIndustryFeb．2011文章编号：1009－0622(2011)01－0015-05岩石破碎方法的研究现状及展望刘柏禄，潘建忠，谢世勇（赣州有色冶金研究所，江西赣州341000）摘要：综述了机械破岩（冲击破岩、切削破岩和冲击-切削破岩）和非机械破岩（水力破岩、热-机碎岩、贯通锥形断裂破岩、激光破岩、微波破岩、等离子破岩和电子束破岩）两种岩石破碎方法的研究现状，分析了各自的优缺点，对我国岩石破碎研究的发展趋势进行了展望。关键词：岩石破碎；研究现状；展

2、望中图分类号：TD231.6文献标识码：A1.1冲击破岩0引言冲击破岩包括金属及非金属矿山用凿岩机、潜目前，我国用于破碎岩石的方法主要有爆破法孔钻机和钢丝绳冲击钻机钻孔以及用碎石机破碎大和机械破岩法[1-2]，这两类方法应用最广，而其他破块或岩体等。前者属于冲击钻孔，主要破岩工具是刃岩方法只是作为破岩的一种辅助手段。建立在机械片或柱齿形硬质合金钻头。后者属于利用冲击破碎钻孔、往孔内装入待爆炸药的常规爆破破岩方式以器破碎大块矿岩或人工构（建）筑物等[4-5]。此外，煤综合效率高在较长时期内占据着相当重要的地位，矿及软岩矿山用风镐破碎

3、煤岩、金属矿或石料场，用但该方法存在对原岩的扰动性大，易造成周边岩石颚式破碎机和圆锥破碎机加工矿物或石料也属于这破坏，存在支护困难，破碎岩石块度不均匀，它必须个范畴。依靠钻孔、装药和爆破等多种工序操作，而且装药和20世纪60年代以来，英国、南非、美国等对冲爆破过程实现机械化和自动化难度较大。为了克服击破碎[6-8]进行了大量可行性研究。稍后，英国于70常规爆破破岩的缺点，机械破岩得到了快速发展，在年代研制了液压冲击式破碎机，主要用于煤矿，在抗采矿、选矿、石材加工、隧道掘进、石油钻进方面已得压强度比较小的耐火黏土、泥岩、页岩、粉砂岩

4、和砂到了广泛应用。但机械破岩也有其局限性，因此出现岩中完成挑顶作业。试验表明，冲击破碎方法能进行了许多现代的非机具破岩方法[3]，如：超声波法、水选择性开采，由于破碎的岩块较大，作业效率较高。射流法、射弹冲击法、水电效应法、火花放电法、等离南非在20世纪70年代初，研制了一种有9个装在子体法、电子束法（聚焦电子束、脉冲电子束、高能加转子上的旋转臂的冲击破碎机，在窄金矿脉的长壁速器）、激光法、红外线法、热熔法（电能、核能）、高频法工作面上进行开采作业，在严重破碎的采场，使生法、电热核法、微波法及化学破碎法等。下面着重对几产能力有了很

5、大的提高。种具有代表性的破岩方法进行分析比较。瑞典LKAB采矿公司与G.凿岩公司共同开发研制了一种以水为动力,名为Wassara的潜孔冲击1机械破岩机[9]，这种机具结合了重型液压凿岩机和风动潜孔机械破岩是指通过机械驱动直接接触岩石的刀冲击器的优点，可以达到很高的凿岩速度和钻进深具进行岩石破碎的技术[4]。依据破岩工具和破岩原孔,具有凿岩效率和能量利用率很高、炮孔的直度和理的不同，机械破岩方法大体可分为三类[2-4]：冲击大气环境的洁净得到改变等优点。该设备已用于地破岩、切削破岩和冲击-切削破岩。下采矿深孔凿岩之中。在瑞典北部LK

6、AB公司所属收稿日期：2010－12－03作者简介：刘柏禄（1953-），男，江西吉水人，高级工程师，主要从事技术研究和科研管理。16第26卷的两座地下矿山钻进了2000km,证实了这种水力150mm/min。冲击机的良好性能。澳大利亚SDS公司和美国已研德国Wirtgen公司生产的连续式地表采矿机，制了一种以水或泥浆驱动的井下液动冲击器[10-11]，是一种滚动式切割机，起初用于切割煤和软岩，现已在深井钻进过程中显示了巨大的优越性。通过使用用于切割各种中等硬度的矿岩。该机由履带或轮胎这种液动冲击器可提高钻凿坚硬以及特别坚硬岩层牵

7、引和推进，切割滚筒位于车体中央下部，其上装有的机械钻速。使用直接循环的三牙轮钻头机械钻速呈螺旋布置的切割刀头，由液压缸将旋转的滚筒挤为3~6m/h，而使用液动冲击器钻进速度可达到压到岩石上进行作业，切割下来的岩块由滚筒带到20m/h。上面，然后由输送带运往后部，再由卸料输送带卸到田取珍教授等[12]在分析采煤工作面的力学特征机外。这种采矿机近年来发展很快，已有系列产品，和强度特性、滚筒铣削破煤机理的基础上，充分利用切割宽度由500mm至4200mm不等，最大切割深煤岩抗压不抗拉这一力学特性，设计和研制了冲击度600mm，切割生产率

8、最高可达1500m3/h。滚筒的式采煤机。这是一种新型的采煤技术，从它的产尘率切割深度以及高度均可由液压缸调节，特别适合于来看，属于一项清洁开采技术，具有良好的应用前间层薄矿层的选择性开采。景。理论和实践证明冲击式采煤有3个显著的优点：1.3冲击-