静态破碎剂性能分析及致裂效果实验研究

为解决现有煤矿井工开采过程中预裂爆破安全性低、适用性差以及水压致裂条件苛刻,破岩效果弱的问题,提出静态致裂的方法,通过研究不同影响条件下静态破碎剂的反应状态和致裂效果,对不同拌合水温、水灰比条件下的静态破碎剂反应温度、反应时间、反应体积变化、岩样致裂效果、应力变化进行了研究。结果表明:水灰比一定,静态破碎剂完全反应时间随拌合水温升高而降低,但最终反应完全后温度不变;相同拌合水温条件下,水灰比越小,静态破碎剂反应时间越短,反应速率越快;水灰比越小,混凝土试件开裂时间越短,水灰比越大,开裂时间越长,开裂效果与裂缝位置有关,块体应变呈现先增后减的趋势。

静态爆破的设计及应用

静态爆破的原理是将破碎剂用水调成浆体装入炮孔中 ,其产生的巨大膨胀压力可无声地破碎构件。北京洲际大厦在结构施工过程中 ,应用该技术拆除部分现浇梁板 ,无震动及噪声污染 ,安全环保 ,操作简单 ,效率高。但该技术也有一定的适用条件 ,且成本稍高 。

混凝土构件静态爆破拆除布孔数值模拟

在混凝土构件的静态爆破问题中,破碎前钻孔布局的参数设置对构件的最终破碎效果以及膨胀剂用量的大小影响重大.为确定钻孔布局参数,本文进行了有限元数值模拟,采用等边三角形布孔最为合理,孔距为300 mm和400 mm,排距为260 mm和360 mm的等边三角形钻孔布局均能达到破碎效果.钻孔布局的确定为静态拆除提供参考依据.

钢筋混凝土桥墩的破碎剂胀裂拆除

介绍了用破碎剂胀裂法拆除钢筋混凝土铁路桥墩的方案设计、施工方法及破碎效果。

静态破碎剂胀裂含圆孔对称预制裂隙混凝土试块

通过制作400 mm×300 mm×300 mm的含圆孔对称预制裂隙混凝土试样,详细记录并分析胀裂时间、应变、主裂缝条数等数据,探究预制裂隙长度及试样强度对静态破碎剂致裂效果的影响。结果表明:不含预制裂隙的混凝土试样在胀裂试验后形成4条宏观胀裂主裂缝;预制裂隙长度对宏观胀裂主裂缝的数目产生显著影响(2、3条或4条宏观胀裂主裂缝),同时宏观胀裂主裂缝随着预制裂隙长度的增加逐渐减少。应变随破碎时间的变化趋势为随着预制裂隙长度和试样强度的增加逐渐变得陡峭。破碎时间和破碎应力随预制裂隙长度的增加逐渐降低,表明含圆孔对称预制裂隙模型能显著提高破碎效果。

静态破碎剂膨胀及应用原理

本文从膨胀压的来源及产生机理、膨胀压的影响因素、静态破碎剂对脆性材料的破碎原理等方面综述了静态破碎剂原理。游离氧化钙是静态破碎剂最主要也是最可取的膨胀源,其产生膨胀的机理主要是水化过程中固相体积增加,对限制物产生作用力。静态破碎剂中膨胀组分的含量、温度、水灰比、填充孔径及密实度是影响膨胀压力发展及大小的主要因素。静态破碎剂在应用中对破碎孔壁产生的压应力大于被破碎脆性材料的抗拉极限是其破碎作用的基本原理,实际中受到缺陷、限制因素等影响。

SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3对静态破碎剂性能的影响

本文研究了SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3对二相体系静态破碎剂的凝结时间、膨胀压及水化温升等性能的影响。研究结果表明,不同辅助组分的静态破碎剂性能特占大不相同。以SiO_2和Al_2O_3为辅助组分的静态破碎剂凝结时间较短,早期膨胀压增长迅速,尤其是Al_2O_3为辅助组分的静态破碎剂。以Fe_2O_3为辅助组分的静态破碎剂凝结时间较长,膨胀压增长较为缓慢。辅助组分对静态破碎剂性能的影响主要是由于在高温下与CaO反应生成了不同的辅助矿物,这些辅助矿物高温及水化特性影响了主要矿物f-CaO的水化反应从而导致对性能的影响。辅助组分对静态破碎剂的性能影响的规律,对于指导开发适应不同环境和需要的新型号静态破碎剂及现有产品性能改进有重要指导意义。

辅助相对静态破碎剂性能的影响

研究了C-S-A-F四相体系中不同辅助相对静态破碎剂的凝结时间和膨胀性能的影响。研究结果表明,不同辅助相组成对静态破碎剂的凝结时间和膨胀压有不同的影响规律,这些规律对于开发新型静态破碎剂产品和改进产品性能有重要的指导意义。辅助相中硅酸盐相主要影响静态破碎剂后期膨胀压的发展,而对早期膨胀压和凝结时间影响较小;铁酸盐相对f-CaO晶体具有良好的包裹效果,对于调节静态破碎剂的凝结时间和水化速度具有非常显著的作用;铝酸盐相则能够促进静态破碎剂早后期的膨胀压发展。

静态爆破技术在矿山巷道施工中应用问题的探讨

本文就静态爆破技术在矿山井下岩巷中取代炸药爆破法进行施工的必要性和可能 性进行了探讨，并拟定了施工设计方案可供进一步研究参考．

静力破岩技术在煤矿井下深孔破岩中的应用

为克服煤矿井下现有深孔破岩技术不足,提出将静力破岩技术应运于煤矿井下深孔破岩工作中。基于理论分析静力破岩原理得出被破岩体发生拉伸破坏,提出实施深孔静力破岩的技术要求。在某矿K8113工作面进风巷落山方向实施深孔静力破岩技术以减小回采巷道采空区后方较大范围悬顶问题的工程试验,试验后悬顶距离比未处理时缩短10 m左右,减小约50%,表明深孔静力破岩技术对解决两巷落山顶板的悬顶问题可行有效。

大孔无声破碎剂喷孔试验研究

在传统小孔产品的破碎基理上,根据无声破碎剂的特殊性能,分析大孔静态爆破技术的膨胀机理,了解影响介质破碎的主要因素,经过实验研究发现大孔静态破碎的优点和缺点。针对大孔静态爆破易喷孔现象,研制成功新的压喷法施工技术。