[发明专利]一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法，属于材料科学与工程技术交叉领域。

背景技术

工业炸药过去一直在矿山采掘中占据主导地位，但由于普遍存在劳动强度大，工效低，浪费资源，安全性差和污染环境等缺点，除了部分工程仍然需要工业炸药外，工业炸药逐渐被裂石剂所替代。裂石剂因具有无声、可控、无碎屑、经济成本低、使用简单、施工和运输安全、保护资源和环境等优点，而广泛用于石料切割、岩石破碎、沟槽沉井开凿、混凝土基础拆除等工程施工，在国民经济建设中发挥着越来越重要作用。

热膨胀裂石剂作为裂石剂产品的一个新品种，通过化学反应释放出较多热量，热量释放产生的高温可以加热和破坏周围介质，产生的部分气体由于高温热膨胀作用而对周围介质做功。由于产生气体量少，仅仅能够形成极弱的膨胀压力且压力衰减很快，只能够在几米的近距离内有效做功。热膨胀裂石剂发热量大，做功范围小，可以在很多领域进行应用，例如其作用效果远不及工程爆破，但作用效果远好于裂石剂，尤其适用于岩石、混凝土、桥墩、楼房等的快速安全开裂。

随着科技发展与社会进步，资源节约、高效施工理念逐渐被行业人士所重视。由于对裂石所需裂石剂的量的判断没有一个理论的标准，导致裂石剂在使用过程中盲目钻孔、盲目装药，以至于在使用过程中药量不足、药量过多现象层出不穷，对裂石剂造成了巨大的浪费，这逐渐被施工人员所重视。

因此，建立能够指导热膨胀裂石剂在不同裂石情况下药剂使用量的评估方法十分重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决裂石剂在使用过程中盲目钻孔、装药而对裂石剂造成巨大浪费的问题，提供的一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法，具体步骤如下：

步骤一、选取边长尺寸为2R₀的正方体石块，在石块中心位置钻取深度为h₀的孔，装填裂石剂，进行裂石试验，筛选最佳钻孔半径r₀；

所述筛选最佳钻孔半径r₀方法为：钻取最小钻孔半径r₁，装填热膨胀裂石剂进行裂石试验，依次扩大钻孔半径r₁值，直至达到最佳裂石效果，即岩石能够完全开裂并达到所需要的位移，此时的钻孔半径值为r₀；

步骤二、在保证相同标准的裂石情况下，确定拟开裂石块的钻孔平面S，根据施工要求的钻孔中心分布确定钻孔间距d；测量钻孔中心处垂直于钻孔平面的岩石厚度h₁，则钻孔深度h为钻孔半径r为r＝(d×r₀)/2R₀；

步骤三、根据步骤二所得h与r进行钻孔，向钻孔中装填热膨胀裂石剂进行裂石；

所述步骤一R₀、h₀所取单位为米，当R₀的取值范围大于1米时，钻孔钻取深度米；当R₀的取值小于等于1米时，钻孔钻取深度为米；

所述步骤二相同标准的裂石情况为所需开裂石块材质相同、热膨胀裂石剂品种批次相同、裂石剂使用的温度环境相同、开裂石块所处周围空间介质相似；

所述步骤二确定拟开裂石块的钻孔平面S，具体方法为：易施工平台面唯一，选取易施工平台作为钻孔平面；易施工平台不唯一的情况下，选取二维方向伸展最大的平面作为钻孔平面；

有益效果

1、本发明的一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法，适用于任何大面积的裂石结构，计算简单，容易操作，不影响现有钻孔位置的选择与分布，能够适应现有热膨胀裂石剂使用环境和条件；

2、本发明的一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法，裂石速度快、效率高，使用过程无多余热膨胀裂石剂浪费，对于特定岩石及其使用环境，参数计算后可长期有效使用，尤其适用于长期工程施工；

3、本发明的一种热膨胀裂石剂等比例结构大面积裂石方法，计算方法科学，使用过程安全稳定，不影响现有热膨胀裂石剂产品的正常使用施工过程，利用该方法可等比例结构大面积裂石，大大节省裂石剂用量，降低经济成本，提高经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的内容作进一步描述。

实施例1