新型破岩工程技术在矿山建设中的应用

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1、冶金之家网站新型破岩工程技术在矿山建设中的应用陈克军，杨正彬，况章建，蔡勇（攀枝花市锦联工贸有限公司）摘要：攀枝花市建设社会主义新矿山以矿区地面建筑、设施设备及管理工作的“硬化、绿化、净化、美化、规范化、标准化”为重点，全面推进矿区道路等煤矿基本生产生活设施及矿区周边环境的标准化建设。考虑当前外围安全形式，对孙家湾井矿区道路边坡采用新型破岩技术进行施工，从而达到美化、规范化、标准化的要求。主题词:新型破岩；工程技术；矿山建设；应用1实施背景姚家坪煤矿孙家湾井建设社会主义新矿山实施中，矿部外面矿区混凝土公路高边坡侧有两段约30米、宽2米、高2米、土石方量约120m3

2、的突出山包，造成公路窄、弯道多、通行视野差，影响企业形象和行车行人安全，需要将此路段的山包岩石进行破碎清除；当时修路采用凿岩机械设备进行破岩，效果不好而放弃；如采用通常炸药爆破，一是公路周围有许多民房建筑会受到影响，二是全市煤矿已停产，炸药已全部收回，申请炸药程序繁琐且短时间办不下来；从高效、安全角度考虑，对孙家湾井矿区道路边坡采用新型破岩技术进行施工，从而达到美化、规范化、标准化的要求。2破岩技术的发展历史破岩技术的发展的四个里程碑。第一个里程碑是我国古代四大发明之一的黑火药，它是爆破技术的先驱，是人类社会将化学能转化为机械能的首次实践；第二个里程碑是十九世纪六

3、七十年代，瑞典人诺贝尔先后发明了硝化甘油炸药和雷管，以及随后出现各种工业炸药，这使得爆破技术有了长足的进步，取得了惊人的成绩；第三个里程碑是近一二十年来各种控制爆破的出现，它是通过一定的技术措施，严格控制爆炸能量和爆破规模，达到质量上、数量上、时间上和方向上的控制爆破，它大大改变了爆破技术的面貌，使得人们能够把爆破技术运用到城市人口稠密地区，运用到改建和扩建工程中来。控制爆破是日本人最先提出来的，但是，无论从控制爆破的综合技术和规模上，我国都处于国际领先水平。第四个里程碑是无声破岩技术的应用。近十年来，无声破碎剂在中国现化化、城镇化工业化的进程中城市土建的混凝土和

4、岩石破碎工作中的得到了广泛的应用，取得了丰硕成果。此次孙家湾井矿区道路边坡采用“高效无声破碎剂”新型破岩技术进行施工。3无声破碎剂的作用原理它是将一种含有钼、镁、钙、钛等元素的无机盐粉末状静态破碎剂，用适量水调成流动状浆体，直接灌入钻孔中，经水化反应，使晶体变形，随时间的增长产生巨大膨胀压力（径向压应力和环向拉应力），缓慢地、静静地施加给孔壁，经过一段时间后达到最大值，将混凝土或岩石胀裂、破碎。因为一般被解体的岩石或混凝土均属脆性材料，脆性材料的抗压强度大，抗拉强度小，其抗拉强度远小于抗压强度。岩石的抗拉强度为4－10Mpa，混凝土的抗拉强度约1.5－3.0Mpa

5、，约相当于其抗压强度的1/10－1/20。而通常静态破碎剂的膨胀压力可达30－50Mpa。所以，合理的破碎设计（装药量、孔径、孔深和孔间距的确定）是能够使孔眼周围的介质受到充分破坏的。只要约束继续存在，破碎剂就有持续产生或残留一定程度的膨胀压力的性质，因而能继续增大或产生新的裂缝。经测定，在温度为20℃冶金之家网站、水与破碎剂之比为0.3：1时，其体积将自由膨胀四倍。静态破碎法(静态爆破技术)，是近年来发展起来的一种破碎（或切割）岩石的新方法，亦称静力迫裂和静力破碎技术。4采用这种破岩技术的必要性炸药和雷管爆炸时，在极短的时间里释放出极高的能量，产生极大的压力，因

6、而引起“乱石横飞，硝烟弥漫”。后来，人们研制高能燃烧剂，它主要以金属氧化剂和金属还原剂组成，这种高能燃烧剂的反应热大于炸药，而燃烧速度却是炸药的百分之一，是一种低速“炸药”，在爆破物体时，仅产生少量的声响、震动、炮烟和飞石，燃烧剂组分（以铝和镁为主要成分）均为无机物，不会产生有毒气体，也不需要雷管起爆。这是控制爆破技术的一大进步。然而，不管炸药还是高能燃烧剂，在爆破时都会产生声响、震动、炮烟和飞石，对环境产生有害影响。特别是在有人、有建筑物、设备和交通要道附近，用炸药爆破岩石是非常困难的。因此人们渴望研制出一种安全、可靠的静态“爆破剂”。1981年，原中国建筑材料

7、科学研究院在膨胀水泥的研究基础上，研制成功无声破碎剂（HighSoundlessCrackingAgent，简称HSCA），1983年该成果通过部级技术鉴定。SCA是一种由无机化合物和有机化合物组成的膨胀粉末，它与水拌成浆体，灌入混凝土或岩石的钻孔中，产生ll（mliiILO30MP。经过6-24h便可在无震动、无噪声、无飞石和无毒气的情况下，把混凝土和岩石破碎。专家们一致认为：“SCA对爆破技术是一项重要的补充和发展，填补了我国一项空白，有广阔的实用意义。”无声破碎剂（SCA）自1983年投入工业生产已有近30年历史，总销量超过20万t以上，主要应用于石材荒料开

8、采和岩石破