什么东西可以替代炸药炸开石头的?
水胀裂非爆破施工方式,也称静态爆破法,可以替代炸药炸开石头。
水胀裂非爆破破岩施工过程
1、布孔钻孔
根据现场施工情况及岩石风化程度布置单孔或排孔位置,一般多采用垂直孔,特殊情况也可以倾斜或横向钻孔。按设计的破裂参数进行钻孔,对于有表土覆盖的危岩,应尽可能将四周的土挖开,尽可能地创造自由面,以提高破碎效果,钻孔孔距一般以30-50cm之间为宜(视岩石硬度情况调整),钻孔深度可以为0.5米-2.5米之间。
2、胀裂器选型
根据被破碎危岩对象的岩性、结构尺寸和环境条件的要求,参考下表中胀裂器参数,选择合适的水胀裂胀裂器,依据钻孔数量选择同等数量的胀裂器用于施工作业。
3、胀裂岩石
将水胀裂主机和胀裂器连接,之后将水胀裂器置于预先钻好的孔内。启动水胀裂器主机,逐渐调节压力到工作压力,开始胀裂作业。当一次胀裂完成后,将主机设备泄压,使压力降为零,完成一次胀裂后,从开裂后的岩孔中取出胀裂器。较大的岩石可以分部分台阶多次进行胀裂。
4、完成胀裂
水胀裂器胀裂岩石后,需要人工撬动直接下放。若外部条件不允许直接下放需破碎成小块,以便人工转运。可使用挖掘机、风镐、铁锤、楔子等工具配合分割岩石成小块。破碎的岩石先集中堆积到工作平台上,集中除渣时,用升降机提升至地面,通过滑槽下放运到除渣场。
水胀裂炸开石头效果
水胀裂非爆破破岩技术特点
1、安全,无爆破
——纯机械设备,非化学燃爆,静态裂解,无震动,无飞溅,无粉尘。
2、环保,使用成本低
——胀裂器可反复使用,介质水循环使用,使用环保,成本低。
3、应用范围广,场地不受限
——露天开采、隧道、洞采、市政、自然保护区均可使用。
4、轻便便携,使用简单
——单只胀裂器重量2-30千克,开机即可使用,单人可操作。
可以使用无声爆破法裂解。打好炮眼后,把一些硅酸盐和氧化钙之类的固体,加水后,搅拌成固体,再放入须填充的地方,发生水化反应,固体硬化,温度升高,体积膨胀,把岩石涨破。
化学无声爆破法,其主要原料为普通的生石灰。当生石灰与水反应时,体积会迅速膨胀,可产生高达29.4兆帕的压力,足以使水泥构件、岩石等发生静破碎。1.特点与用途:本剂是以生石灰、氟化钙、无水硫酸钙、木质素磺酸、二氧化硅、氧化铝等为原料,经高温灼烧、混合等工序调制而成。
2、其具体实施步骤如下:首先,在被物体上钻一个特定直和深度孔,将机楔块组(一个中间楔块和两个反向楔块)孔中,中间楔块通过液压压力作在两个反向楔块之间向前运动,由内向外释放极大能量,将被物体在几秒钟之内按预定方向裂开。
3、水泥膨胀剂:靠人工打孔,布孔密度大,人员劳动强度高,且每次爆破岩石的时间是8小时,等待时间太过漫长,工作量大但是出不了方量,效率极低;
4、破碎锤:破坏坚硬岩石或者高强度钢筋混凝土时,锤头和衬板磨损大,耗费金属材料多,常常更换易磨损件需用较多修理时间,成本和效率上大打折扣,耗费生产成本。
5、在过去的矿山、工程施工过程中,以传统放炮爆破为主要开采方式,具有极强的破坏性;伴随着的巨大冲击波、漫天粉尘和飞石,对环境造成严重影响;冲击震动带来的飞沙走石,给周围的居住环境造成很大的安全隐患。
6、而如今的施工现场要求使用无污染、无公害、高环保、高安全系数的工程施工设备和技术,爆破施工在现代化建设中被杜绝使用。那些靠放炮爆破的施工方式,在很多场合下已经明令禁止,有些甚至根本就无法操作。
路基石方工程常用爆破方法有炸药爆破和非爆破施工方法。
目前,爆破仍是破碎岩石最经济、快捷的方法,但爆破过程中,可能产生爆破震动、爆破飞石、有毒气体等有害效应,当这些爆破危害失控时,可能对爆破点周围环境、人员或设备造成影响。近年来,随着人们自我保护意识和环境保护意识的加强,人们越来越关注爆破危害,尤其是当爆破区域距建(构)筑物很近时,为了确保周围建筑物的安全,减少因爆破引起的纠纷,一些施工单位不使用常规的爆破方法,而趋向于应用非爆破开挖的破岩工艺。这些需求也促使人们对非爆破破岩方法进行深入研究。目前,非爆破的破岩工艺经过了多年的不断研究已有了长足的发展,与传统爆破方法相比,非爆破方法具有安全性高、噪声小、无污染等优点。
通常情况下,居民住宅小区附近的土石方工程,出于安全考虑,石方部分不宜采用爆破,只能采用非爆破纯机械作业方式进行。如下是一例非爆破石方施工方案:
该土石方平场工程表土部分现已基本清除完毕,剩余均为石方部分。根据工程石方的实际情况,将各类机械安排计划如下:
大功率推土机1台,挖掘机1台,水胀裂器1套。
人员安排计划:每台机械安排2名操作人员。
石方施工计划:大功率推土机推除小块强风化页岩,对大块强风化页岩和砂岩采用水胀裂器胀裂。挖掘机配合大功率推土机和水胀裂器工作,及时清理被胀裂松散后的石方并装车,为提高机械使用效率、加快施工进度打下基础。机械作业按照设计图纸及现场要求,从上到下分层施工,施工过程中,严格控制标高,并做好现场的排水工作。
石方工程水胀裂非爆破施工方法
工期计划:本石方施工计划按照土石方施工总计划进度进行,预计工期10天。为保证在计划工期内顺利完成该工程,随时可以增加机械数量及人员,以满足工期计划的需要。
安全施工:
施工前对各种机械进行安全检查,对各种机械操作人员进行机械技术和安全技术培训,现场听从管理人员指挥,杜绝任何违章操作。
安排专业人员对机械施工范围内的安全进行指挥及管理,严禁任何与工程无关人员进入现场,严禁任何人员靠近机械的作业半径范围。
爆炸破碎 目前应用最广也最有效。
机械破碎 机械破碎在硬岩中应用不广的主要原因是工具磨损严重。
水射流破碎 目前多作为掘进机和露天牙轮钻机破碎岩石的辅助手段。
热力破碎 在岩体内形成高的温度梯度,并利用岩石各组分的热胀系数不同,形成热应力,使岩体剥落或酥碎。含石英较多的岩石使用此法效果较好。
光面爆破是在开挖限界的周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向临空面的情况下,用控制抵抗线和药量的方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的边坡。
(2)预裂爆破
预裂爆破是在开挖限界处按适当间隔排列炮孔,在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况 下,用控制药量的方法,预先炸出一条裂缝,使拟爆体与山体分开,作为隔振减振带,起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。
(3)微差爆破
两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为15~75ms)依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。当装药量相等时其优点是:可减振1/3~2/3左右;前发药包为后发药包开创了临空面,从而加强了岩石的破碎效果;降低多排孔一次爆破的堆积高度,有利于挖掘机作业;由于逐发或逐排依次爆破,减少了岩石夹制力,可节省炸药20%,并可增大孔距,提高每米钻孔的炸落方量。炮孔排列和起爆顺序,根据断面形状和岩性。多排孔微差爆破是浅孔深孔爆破发展的方向。
(4)定向爆破
利用爆能将大量土石方按照指定的方向,搬移到一定的位置并堆积成路堤的一种爆破施工方法,称为定向爆破。它减少了挖、装、运、卸夯等工序,生产率极高。在公路工程中用于以借为填或移挖作填地段,特别是在深挖高填相间、工程量大的鸡(5)洞室爆破
为使爆破设计断面内的岩体大量抛掷(抛坍)出路基,减少爆破后的清方工作量,保证路基的稳定性,可根据地形和路基断面形式,采用以下不同性质的洞室炮爆破方法。
1)抛掷爆破。
①平坦地形的抛掷爆破(亦称扬弃爆破)。自然地面坡角a<15°,路基设计断面为拉沟路堑,石质大多是软石时,为使石方大量扬弃到路基两侧,通常采用稳定的加强抛掷爆破。
②斜坡地形路堑的抛掷爆破。自然地面坡角。在15°~50°之间,岩石也较松软时,可采用抛掷爆破。
③斜坡地形半路堑的抛坍爆破。自然地面坡度大于30°,地形地质条件均较复杂,临空面大时,宜采用这种爆破方法。在陡坡地段,岩石只要充分破碎,就可以利用岩石本身的自重坍滑出路基,提高爆破效果。
2)定向爆破。
3)松动爆破。爪形地区,采用定向爆破,一次可形成百米以至数百米路基。
静态爆破开采工艺方法有以下几种:
1、液压劈裂机
液压劈裂机根据动力可分为电动式、内燃机式。液压劈裂所需钻孔较浅,孔距较大,提高了工效,从而减少凿岩工作量1/2~1/3,与人工打楔劈裂法相比,荒料开采生产率可达400-500m³/人.年。可以替代“爆破法”和“密集排孔法”,提高矿山生产率、提高荒料质量、降低开采成本,增加企业经济效益。开采液压劈裂机与凿岩台车和刻槽工具联合开采,适用于石材劈裂性好、裂隙较发育的石材矿山开采。
2、车载液压劈裂机
车载液压劈裂机,体积比较大,重量重,单机分裂力可达150t,可以装配达12支劈裂器,完成一块荒料分解工作循环用时4分钟,与传统劈裂器相比效率提高了8~10倍。车载液压劈裂机主要用于花岗石石材矿山荒料分解。
3、液压柱式劈裂棒
液压柱式劈裂棒,又称柱式分裂机。液压柱式劈裂棒,劈裂孔直径φ90mm,深度≥900mm。如6根柱式分裂棒,可在中硬岩石上1分钟以内预分裂6至10立方。效率比较高,可以取代膨胀剂和炸药开采石材矿山。液压劈裂棒也可以用于花岗石堑沟工程矩形键石底部封闭面的劈裂作业。
4、水胀裂器
水胀裂器,是一种新兴的非爆破破岩设备,它是通过增压装置和高压水管,向放置在岩石钻孔中的专用胀裂器内注入高压水,控制增压实胀裂器径向膨胀,压迫孔壁,加载上百吨的膨胀力,使岩石或混凝土构体定向开裂或随机破碎的破岩方法。胀裂器长度一般在0.5-2m之间,胀裂孔直径φ50mm~115mm,深度≥1.2~2.2m,劈裂深度一般达2m以上,劈裂时间5~20s就可完成劈裂过程。一部增压主机一般可同时携带3~20根胀裂器,通常比劈裂机实际劈力更大。水胀裂开采石材的方式是目前市面上效率更高,运行和维护成本更低,效果更好的一种工艺形式。主要可以用于矿山清场、花岗岩开采及边坡的修整施工。