髯 , 态破碎剂在煤矿。。应用
〔日本」入江正本
最近 , 由小野 田水泥公司和住友水泥公
司研制的静态破碎剂 , 已在土木工程中实际
应用 。
即使在煤矿也可用这种破碎剂使围岩或
煤层松动以及使岩石破碎 。 因此 , 本文拟介
绍一下何谓静态破碎剂 �
力作为着眼点所提出来的。
虽然很久以前就晓得这个原理 , 但是 ,
�� �年 � 月小野 田水泥公司 曾以 “破碎剂”
为商品名和 � � �。年 � 月住友水泥公司以 “静
态炸药” 为商品名研制成静态破碎剂而在市
场上销售。
一 、 所谓静态破碎剂 二 、 成份及作用
在破碎岩石或混凝土等坚硬物体的
方法
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中 , 有用炸药爆破的方法和用破碎机机械等
破碎的方法 。 总之 , 在这 些方法中 , 无论采
用哪种方法 , 常常都存在着作业 的危险性与
公害等问题。
采用静态破碎剂破碎的方法是化学破碎
的方法。 这种方法在安全 、 卫生方面具有很
大的优点 。 也就是说 , 这种方法是以生石灰
�氧化钙 � 与水发生反应后而产生的膨胀压
静态破碎剂除以石灰类无机化合物作为
主要成分外 , 还在其中添加了特殊的有机化
合物 � 见表 � � 。 这种破碎剂的作用是 , 当
将它同适量的水搅拌后 , 通过与水的反应而
产生 � � �。吨 �米 ’以上的膨胀压力 , 并在破碎
作业中利用这一压力。 破碎效果由于气温 、
水温等的不同而有差异 , 而大约在 � � �� 小
时以内可表现出来。
溶液消耗量为巧升。
试验结果表明 , 这种方法的总效率为��
� 。 由于技术上存在困难 � 由运输巷道进入
工作面的风流强大不能形成完全封闭的泡沫
屏幕 � , 所以这种方法不能达到更高的 效
率。
含上述组成成分的起泡剂每吨价 值 � ��
一�� �卢布。 每吨� � 一�起泡剂的价值为� ��
卢布。 使用 � � 一 � 起泡剂时 , 其浓度稍高
些 , 即为 � � �一�� 。 此外 , � � 一 � 起泡剂
有刺激作用和难 闻的气味。
井下抑尘用的大多数起泡剂 , 其效果大
致相同。 用 � 吨浓缩的起泡剂可制成 �� 吨工
作溶液 � 在每吨煤 消耗 �� 升工作溶液的情况
下 , 处理 �。。�吨煤需要 � 吨浓缩的起泡剂。
结论 �
在井下装煤地点试验泡沫抑尘法的情况
下 , 每 � 吨煤消耗 �� 升溶液和起泡剂的浓度
为 � 一� � � �时 , 试验过程的效果为�� 。
上述的起泡剂组成成分比 � � 一 � 起泡剂的
工艺和卫生特性更好。
迟家妹译自 《� �。二 、 � � � � � � 二》 ,
� � � � , 沁 � , � � , 离山 校
化 学 成 分 的 比 较 裹 �
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三 、 特性及性能
�一 � 特性
� � 温度与膨胀压力的关系
随着温度的增高 , 膨胀压力也要 增 大
� 见图 � � 。
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温度 �℃ � � 声
温度与膨胀压力的关系
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� � � 因为不是危险品 , 所 以 便于保
管 , 使用简单 , 而且不需要专人管理。
� � � 在用这种方法进行破碎时 , 不产
生噪音、 振动、 飞石 、 粉尘和瓦斯等 , 而且
能安全地有计划地破碎岩石和钢 筋 混 凝 土
等。
� � � 这种破碎剂只注入孔内即可 , 不
需要安设封堵用的塞子 。
� � � 当发现膨胀压力达到� � � �吨 � 米 �
以上时 , 由于裂缝的发生也能破碎任何岩石
和混凝土。
�二 � 性能
� � 水的百分比与膨胀压力的关系
当水的比率过大时 , 膨胀压力就 要 减
小 。 因此 , 水的百分比为�� 写较为合适 � 见
图 � � 。
� � 孔径与膨胀压力的关系
孔径越大膨胀压力也越大 , 但最大孔径
要尽量小于 �� 毫米 � 见图 � � 。
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水百分比�� �
水的百分比与膨胀压力的关系
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孔径 �毫米�
孔径与膨胀压力的关系
四 、 破碎机理
破碎机理随着膨胀压力的产生而经过下
列过程 � 裂缝的发生 , 裂缝的发展 � 裂缝幅
度的增大。 这一点是与狄拿米特炸药的破碎
机理有区别的。 图 � 所示为利用破碎剂膨胀
压力的破碎机理 。
正如图 � 所示 , 在自由面多的地方钻孔
时 , 所产生的裂缝主要 由于剪应力的作用而
扩大 , 并由孔底附近向 自由面产生新 的 裂
缝 。
另外 , 正如图 � 所示 , 当破碎剂充填孔
为复数 , 而且孔与孔之间的距离适当时 , 由
相邻的孔产生的裂缝以互相连接着的形式发
展下去。 如果适当地
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
钻孔间距和钻孔角
度 , 则可以进行有计划的碎破。
图 � 利用破碎剂膨胀压力的破碎机理
�一压缩应力 多 �一抗 拉应力岁 �一膨胀压力�
�一波碎剂充填孔
由于破碎剂的膨胀压力所产生的压缩应
力和垂直方向的抗拉应力的作用 , 不仅在孔
的周边产生裂缝 , 而且破碎剂的膨胀压力在
裂缝发生后一直持续下去。 因此 , 所发生的
裂缝也继续发展下去 , 这样依次不断地发生
新的裂缝。 通常 , 在单一孔内发生和发展的
裂缝有 � 一 � 条。
, 飞
图 � 裂缝的发展状况
�一裂给 � �一破科齐�充打孔
五 、 静态破碎剂的种类
破碎剂有冬季用的和夏季用的两种 , 而
且可根据季节及天气或被破碎物体等条件来
选用 。
冬季用 � 一般是指 �� 月至 � 月份使用的
破碎剂 , 当天的气温不 超 过 �� ℃ 时使用 。
夏季用 � 一般是指 � 月至�� 月份使用的
破碎剂 , 当天的气温超过 �� ℃时使用 。
六 、 使用方法
�‘��勺�叽
图 � 在自由面多的破碎体断面的裂缝
发生状况
�一 ‘�� 而 � �一加匕而 � �一衡洲 �充填孔 ,
进一裂 不行 �一剪 �彬应力
使用破碎剂的破碎方法同使用狄拿米特
炸药或破碎混凝土等用的炸药时 的 方 法一
样 , 也是用履带式钻机和气腿式凿岩机对岩
石或混凝土等钻孔 , 并充填破碎剂的粘合剂 。
这时钻 孔的直径 、间距以及排列 、深度均根据
破碎现场 的情况或破碎后的处理内容等分别
进行适当的调整 。 但是 , 在孔径不超过�� �
�� 毫米 、 钻孔间距不超过�� 厘米的情况下进
行破碎是适当的。 破碎剂和水的配比 � 水占
� �
�� � �� , 例如 � 对一袋�� 公斤的破碎剂来
说 , 需要往装有乞 �、 � 公斤水的铁桶或园
罐等容器内 , 缓慢地倒入破碎剂 , 同时用手
动搅拌器搅拌 , 或者用锹等搅拌 , 搅拌后 ,
要迅速进行破碎剂粘合剂的充填作业。 上述
作业需要在�� 、�� 分钟内完成 。
原则上沿纵向进行钻孔 , 最好把粘合剂
充填到孔口 , 但沿横向及在水中钻孔时 , 利
用聚乙烯管并采取充填的方法 ,
七 、 使用实例
� � � 曾用静态破碎剂破碎钢筋混凝土
基础 、 柱 、 梁 、 壁以及桥梁和机械基础等 。
� � � 曾用静态破碎剂破碎岩石等。 另 ,
外 , 在筑路和隧道的破碎工程以及不能使用
炸药的于道 、 道路 、 河川附近破碎工程中也
使用了这种破碎剂 。
�、、 与其它破碎方法的比较
与其它破碎方法的比较如表 � 所示 。
� 下转 � �页 �
� 上接 � �页 �
刮板的液体最大压力 、 在运输机槽上安装矫
直机的 时 间、 矫直变形刮板的时间和从槽
上拆下矫直机的时间 。 试验时所测得的结果
如下 � 刮板挠度� �毫米 , 刮板矫直力� �� 千牛
顿 , 在运输机槽上安装矫直机的时间 �� 秒 ,
矫直刮板的时间� � �秒 , 从运输机槽上拆下
矫直机的时间 �� 秒 。 在三个矿井经过三个月
的试验已矫直刮板 � 千个 。
所获得的结果表明 , �� � �一 �� 型 矫直
机的参数可保证在井内条件下有效 地矫直变
形的刮板 。
此外 , 验收实验还表明矫直 机使 用 方
便 , 矫直刮板的劳动量明显减少 , 手工劳动
量和时间均用的很少 。
与在 � � �一�� 型液时支柱基础上或者在
� � �一�� 型综合机械化的运输机推移千斤
顶基础上制造的某些类似结构的 矫 直 机 相
比 , � � �一 �� 型 矫直机重量小一半 , 而矫
直一个变形刮板 的时间消耗则小到五分之一
至七分之一 。
用一台 � � �一 �� 型矫直机每年的经济
效果为� � �千卢布 。 煤炭部每年的需要量大
致为 �� � �套 。 负责 � � �一 �� 型矫直样机工
业试验的主管部门认为产品质量很高 。
顾治撤译自 《� � � 二 、》 , �� � � , 灿 � , � � � � � ,
李忠文校
厂��
设法救援 。 七、 新 、 旧设备并存
六 、 光纤通讯技术的前景
光纤通讯是近十年才发展起来 的 新 技
术 , 正在改变着地面电话系统的面貌 。 它是
用调制的光束沿着玻璃纤维或塑 料 纤 维 传
输 。 所发射的信息是以光的形式 , 而不是电
的形式。 这些纤维都是绝缘体 , 用于井下是
安全的 。 其传输线路比旧有的电话使用的铜
线既小又轻 , 可以捆扎或捻在一起 , 外加保
护外套 , 悬挂在巷道中, 线路折断时 , 可 以
焊接起来 , 断头不会像铜线那样搭 断 在一
起 。
目前看来 , 光纤技术用于煤矿井下有两
个问题 � 一是电话公司在地面的光纤通讯是
从点到点的传输系统 , 而煤矿井下则是分片
的传输。 二是光纤元件的新产品价格 相 当
高 。
美国矿业管理局已提出了进行调研井下
使用光纤通讯的方案 , 从技术和经济两方面
进行研究 。 予计在十年内, 井下光纤通讯技
术将成为引人注 目的新课题 。
美国煤矿 虽然对通讯设备积极的进行更
新换代 , 但对于 �� �。年即用于井下的摇铃电
话系统 , 仍然使用 。 只是在型号和信号系统
作了某些改进 。
八 、 结束语
我省煤矿井下 通讯设备不完备 , 有很多
值得研究的课题 。 美国研究通讯的方法 , 从
现有设备入手 , 精益求精地进行改革可以效
法 � 在研究途径上 , 不拘一格 , 户开门路 ,
从少线到多线 �拨号电话 � , 再由多线到少
线 � 多路传输 � , 从有线到无线 �多孔电
缆 、 报话机、 中频传输 � , 从无线再到高一
级的有线 � 光纤通讯 � , 使通讯技术逐步提
高 , 逐步简化 。 这些途径是可 以借鉴的 。 井
下通讯设备使用的范围广 、 数量多 , 成果易
于推广应用 。 开展研究工作大有可为 。
参考文献 《 �� ��� � � 》 � � � �年 � �月刊载
的 《 � � � � � � �� ���� � �� � � � � ��� �� ��� �� �� 》 。
� 王士元编译 高山审校 �
�上接 �� 页 �
与其它破碎方法的 比较 裹 �
、 项 �� �� � � � ⋯ 、 、 � � �� � 卜 �
筵孟竺」哑巨�上一且生 �巨�纂睬沐林� △�△瘫瘾�下廊啊�不刁万下一静态破碎齐。�� �� �� �� �� �� �� ⋯。
九 、 结束语
� 一尤秀 , � 一 良好 , △一较差 �
� 一差
白 � 波译自 《技术犷 了 少 工 又 卜》
到 目前为止 , 在破碎方法中 , 不伴随爆
炸的破坏 , 只有机械的破坏。
静态破碎剂是一种无污染的破碎剂 , 使
用这种破碎剂不产生飞石 、 粉尘 、 废气 , 而
且又很安全 , 无论任何人或任何地方 , 都可
自由地使用 。
关于煤矿使用的实例 , 芦则煤矿第 �矿
井和第 � 矿井已积累了破碎岩石 、 松动岩层
等实际使用经验。 关于这方面的详细情况 ,
预定将由芦则煤矿来报导 。
�� � � , � � , 沁 � � , � � 、 � � , 金相钧 、 高 �� 校