[发明专利]一种静态破碎控制装置及静态破碎方法

说明书

本发明公开了一种静态破碎控制装置及静态破碎方法。所述静态破碎控制装置包括：封孔器（其包括：楔块，其侧壁设有斜面；楔片，其与斜面相匹配；螺杆，其同心连接在楔块顶面；螺母，其套设在螺杆上；其中，楔块与螺杆中心均设有轴向的贯穿孔）；电热管，其内部设置有温度传感器，电热管插于封孔器内的贯穿孔中；温度控制仪，其与电热管相连接，并控制电热管加热。所述静态破碎方法步骤如下：在待破碎物上钻孔；将水和静态破碎剂均匀混和后装入钻孔中；将封孔器装入钻孔内，将电热管经所述贯穿孔插入浆体中；控制电热管进行加热。本发明有效解决了静态破碎技术破碎性能低、施工危险性较高和破碎效果可控性低的问题。

技术领域

本发明属于静态破碎技术领域，具体涉及到一种静态破碎控制装置及静态破碎方法。

背景技术

传统的破碎拆除技术有人工法、机械法、爆破法等。其中，人工法施工效率低，经济成本高，不适用于大型工程；机械法耗能较大，无法在部分特殊作业面进行施工；爆破法则风险较高，施工过程的安全难以保障在石材开采中爆破法成材率低，由于石材资源有限，世界各国法律已明令禁止使用炸药开采岩石，炸药爆破有“七大危害”：爆破地震波、爆炸冲击波、飞石、噪音、毒气、粉尘与盲炮。

与传统的破碎拆除技术相比，静态破碎技术克服了上述问题，具备施工效率较高、耗能低、经济成本较低、环保与施工较为安全的优势。静态破碎技术的现实意义在于：(1)在无炸药爆破“七大危害”的情况下，把岩石和混凝土破碎；(2)静态破碎剂属于普通建材，不受炸药等危险品相关法律法规管制，施工人员经简单培训即可操作。

静态破碎剂是静态破碎技术所使用的破碎材料。静态破碎剂是一种固体粉末材料，主要成分为f-CaO(游离氧化钙)和少量添加剂。静态破碎剂与水混合后发生水化反应产生固体膨胀，表观体积增长数倍，若反应发生在约束条件下，将产生达数十兆帕的膨胀压。

目前静态破碎技术存在的问题主要有。

1、破碎性能低。表现为破碎能力低与破碎时间长两方面。破碎能力低的主要原因是静态破碎剂破碎时的有效膨胀压低，静态破碎剂水化24h的膨胀压约30MPa~50MPa，不足其水化峰值膨胀压的50%，而静态破碎剂达到峰值膨胀压的水化反应时间1年以上，工程中24h左右的破碎时间远远无法达到其峰值膨胀压。而破碎时间长则是相对于炸药的瞬间爆破作用，静态破碎技术的破碎时间通常在10小时以上；环境温度较低时，静态破碎剂的水化膨胀速率大幅降低，使破碎时间延长数天，甚至可能使静态破碎剂失去膨胀作用。

2、施工危险性高。装药初期静态破碎剂浆体处于流体状态，钻孔孔径较大或环境温度较高时，静态破碎剂的水化热迅速堆积在钻孔内，使浆体沸腾从钻孔内喷出，发生喷孔事故，危害作业人员安全，导致破碎作业失败，延误工期。

3、破碎效果可控性低。静态破碎施工普遍为多孔作业，由于破碎时间较长，多个钻孔内静态破碎剂难以保持膨胀压发展过程同步，钻孔之间裂纹是否出现、及出现的位置与时间随机性较强，在需要精确控制破碎效果的工程中应用受到限制。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种静态破碎控制装置，包括：

封孔器，其包括：楔块，其侧壁设有若干斜面；楔片，其与所述斜面相匹配，所述楔片的高度高于楔块高度；螺杆，其同心连接在所述楔块顶面；螺母，其套设在所述螺杆上，所述螺母底面与楔片相抵触；其中，所述楔块与螺杆中心均设有轴向贯穿的贯穿孔；

电热管，其内部设置有温度传感器，所述电热管插于所述封孔器内的贯穿孔中；

温度控制仪，其与所述电热管相连接，并控制所述电热管加热。

优选的是，其中，所述螺母与楔片之间设有垫片。