非爆破破岩

非爆破破岩是一種新型、環保、非爆炸形式的礦山開採施工方式。非爆破破岩法具有安全性高,噪聲小,無污染等優點。對岩石裂解破碎的施工過程也非常簡單：對被破碎介質，經過合理的破碎設計（孔徑、孔距等的確定）及鑽孔，將水脹裂器依據單孔或排孔位置，直接穿入鑽孔中，再對水脹裂器進行加壓，一般在5-30秒後，被爆破物體就會自行脹裂、破碎。

基本介紹

• 中文名：非爆破破岩
• 所屬學科：施工工藝方法

定義

非爆破施工是近年來發展起來的一種新型破碎或裂解岩石、混凝土的方法，亦稱靜態迫裂或靜態破碎技術。

原理

通常被破碎的物體的(如混凝土、岩石)抗壓強度很高，但抗拉強度低。用水脹裂非爆破式破岩的方法正是利用了其抗拉強度低的特性。水脹裂岩石、混凝土技術是一種非爆破裂解岩體、岩塊和混凝土構體（件）的新技術。

非爆破破岩的原理是：水壓機可產生極高的壓力輸送給脹裂器，脹裂器將水壓傳遞給岩壁，水壓膨脹力突破岩石的抗拉極限，生成裂隙並擴展，最終形成斷裂面。該工作原理是一個把動力能通過水壓系統轉化成岩石表面能的過程。

非爆破破岩施工原理圖

產品特點

非爆破破岩技術特點

1、安全,無爆破

——純機械設備,非化學燃爆,靜態裂解,無震動,無飛濺,無粉塵。

2、環保,使用成本低

——脹裂器可反覆使用,介質水循環使用,使用環保,成本低。

3、套用範圍廣,場地不受限

——露天開採、隧道、洞采、市政、自然保護區均可使用。

4、輕便便攜,使用簡單

——單只脹裂器重量2-30千克,開機即可使用,單人可操作。

施工過程

1、布孔鑽孔

根據現場施工情況及岩石風化程度布置單孔或排孔位置,一般多採用垂直孔,特殊情況也可以傾斜或橫向鑽孔。按設計的破裂參數進行鑽孔,對於有表土覆蓋的危岩,應儘可能的將四周的土挖開,儘可能地創造自由面,以提高破碎效果,鑽孔孔距一般以30-50cm之間為宜(視岩石硬度情況調整),鑽孔深度可以為0.5米-2.5米之間。

2、脹裂器選型

根據被破碎危岩對象的岩性、結構尺寸和環境條件的要求,參考下表中脹裂器參數,選擇合適的水脹裂脹裂器,依據鑽孔數量選擇同等數量的脹裂器用於施工作業。

脹裂器選型參數

3、脹裂岩石

將水脹裂主機和脹裂器連線,之後將水脹裂器置於預先鑽好的孔內。啟動水脹裂器主機,逐漸調節壓力到工作壓力,開始脹裂作業。當一次脹裂完成後,將主機設備泄壓,使壓力降為零,完成一次脹裂後,從開裂後的岩孔中取出脹裂器。較大的岩石可以分部分台階多次進行脹裂。

4、完成脹裂

水脹裂器脹裂岩石後,需要人工撬動直接下放。若外部條件不允許直接下放需破碎成小塊,以便人工轉運。可使用挖掘機、風鎬、鐵錘、楔子等工具配合分割岩石成小塊。破碎的岩石先集中堆積到工作平台上,集中除渣時,用升降機提升至地面,通過滑槽下放運到除渣場。

套用

成都易合元科技有限公司在2015年開始對水脹裂非爆破破岩施工技術進行深入研究,這項技術的發明人紀新剛於2017年將用於替代炸藥採礦破岩的水脹裂非爆破破岩設備研製成功,2017年中央電視台科科教頻道播出介紹水脹裂碎石的專題節目《我愛發明》 20171212 水脹石開。水脹裂設備已在礦山開採、捷運隧道開挖、礦山清場、邊坡修整等工程中已得到了初步套用。2021年2月，中國改革報報導紀新剛和他水刀與水脹裂的故事，《剛柔並濟，水刀功成》。非爆破的破岩工藝經過了多年的不斷研究已有了長足的發展,與傳統爆破方法相比,非爆破方法具有安全性高、噪聲小、無污染等優點。