静态破碎技术在煤矿扩大巷道断面中的应用分析.doc

静态破碎技术在煤矿扩大巷道断面中的应用与分析施工方案设计1 施工参数的设计施工地段：-100水平主石门八字口以西至-100充电硐室入口段巷道的南帮（即水沟对侧），长度55m。巷宽由3.3m扩大为4.4m，巷道断面面积由原10 m2，刷大为14.71m2。仍然采用三心拱支护，考虑到拱顶不方便布眼和装填，拱高为巷宽的四分之一，即拱高保持不变。综合现场环境状况和施工条件,决定采用静态破碎法扩大巷道断面。2静态破碎法的作用原理静态破碎法是一种无声破碎的非爆破方法。其作用原理是利用装在眼孔内的静态破碎剂的水化反应，使晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢地将膨胀压力施加给孔壁。随着膨胀压力的增加，裂隙逐渐扩展，既而导致物体破裂或岩体整体性受到破坏而实现切割的目的。1 静态破碎法的优点2 膨胀力大。最大可达到122兆帕（1220kg/cm2）。3 反应时间短。最大膨胀力出现最短时间可在10分钟内。反应时间还可在10分钟至10小时之间调节。4 保质期长。在包装无破损，存储地干燥，基本恒温（15-30）的条件下，两年内品质无明显变化。 5 安全，易管理: 无声破碎剂属建材类产品，产品标准归类于水泥制品中，为非易燃易爆危险品，可以和普通货物一样购买，运输，使用。不受国家危险品、爆炸品管理法规限制。 6 控形容易,切割方便。可以很容易控制被破碎体破碎完成后的形状。需破则破，需留则留。 7 施工简单，易操作。用洁净水搅拌后灌入钻孔中捅紧即可。不需雷管炸药，不需放炮，不需专业工种。操作人员培训时间很短。 .8 环保无害。使用中无声、无振、无飞石、无毒气、无冲击波，无有毒有害残留物，属无公害环保型产品。3静态破碎刷帮法的缺点1 静态破碎剂使用范围有一定的局限性。与炸药相比，能量不如炸药大，破碎效果受气温及施工人员经验影响较大。 2 静态破碎剂的使用量比炸药多，成本高，施工时间长。3 钻孔布置1 设计布眼：布眼前首先要确定至少有一个以上自由面，钻孔方向应尽可能做到与自由面平行；切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。2孔距与排距布置：孔距与排距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大时，孔距与排距越小，反之则大。见表一孔距与排距布置表 表一岩石硬度f=4f=6f=8f=12孔距（cm）50100403020排距（cm）80504030静态破碎剂布孔设计参数 表二破碎目标孔深L相邻孔距a(cm)排距b孔径d(mm)使用量kg/m3低硬度岩石1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10中硬度岩石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-22坚硬花岗岩石1.05H25-4030-8038-5018-253 钻 孔1) 钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。2) 钻孔内余水和余渣应用高压风吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣。现场钻孔图见下图4 钻孔深度和装药深度钻孔深度可根据施工要求选择，一般在1至2米。装药深度为孔深的100%。5 确定静态破碎的参数：-100W大巷位于茅口灰岩中，f=1520。结合表一和表二，每次施工高度为墙的高度即2.2m，孔深为1.0m2.0m；相邻孔距为0.2m0.3m；排距为0.2m0.3m；孔径为38mm。.6 静态破碎剂的使用量静态破碎剂的使用量与岩石硬度有关，根据静态破碎剂装填的参考数据及本矿实际情况，破碎体积装填剂量取40Kg/m3，总的破碎体积255m3，需要静态破碎剂的重量为10000Kg。7 装 药水平方向和向上方向的钻孔，可用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂，按一个操作循环所需要的药卷数量，放在盆中，倒入洁净水完全浸泡，30秒-50秒左右药卷充分湿润、完全不冒气泡时，取出药卷从孔底开始逐条装入并捅紧，密实地装填到孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐条装入，分别捣实”。也可将药剂拌和后用灰浆泵压入，孔口留5cm用黄泥封堵保证水分药剂不流出。制卷一般都选择现场制作，地点选择距离作业面较近、地势相对平坦且干燥的地方。制卷的数量应与当天计划工程量相符。制卷数量过多不便保存。操作药卷如下图 静态破碎法施工安全要求无关人员不得进入施工现场。 使用静态破碎剂时必须配戴防护眼镜（防尘防冲击型PVC护目镜）。施工人员未戴防护眼镜操作属违章作业。发生冲孔是正常现象，也是不可预见和不可完全控制的现象。冲孔产生的原因较多，大致有以下几种：a、操作人员操作不当，操作时间太长，包括药剂已经发热冒气仍在灌装等，装填不密实有空气隔层等；b、温度控制不当。气温高时，拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够，致使药剂反应过快等；c、布孔设计不当；孔距及抵抗线过大。d、钻头选用不当。钻孔直径过大；e、孔壁光滑等。冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性，冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。为防止伤人事故，操作人员必须戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作。3在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离装灌点。观察裂隙发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗治疗。 4在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，必须依照规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其他任何化学物品。 5严禁将静态破碎剂加水后装入小孔容器内（如直