粉粒状破碎剂的性能及工艺探究

（1）粉粒状破碎剂性能。普通型粉粒状静态破碎剂一般为SCA和JC-1两个系列，其静态破裂剂见表8-19。

表8-19　SCA和JC-1静态破裂剂表

（2）设计参数。

1）炮孔排列。炮孔的排列形式主要取决于被破碎体情况和对破碎的要求。当多排孔破碎时，炮孔的排列形式主要是矩形排列或梅花形排列[见图8-24（a）、（b）]。其他的排列方式都是在具体条件下，对上述两种形式的变化。当采用矩形布孔时，炮孔与炮孔之间就是裂缝发展的方向，使被破碎体沿着与自由面平行的成条状裂开，形成对破碎体的切割。若采用梅花形布孔时，破碎结果可以出现两种情况，当最小抵抗线、孔距和排距都相等时，对破碎体切割成条状[见图8-25（a）]；若将最小抵抗线减小到为孔距的一半，排距为孔距的60%～90%，孔深为破碎高度的80%以上时，可产生不规则的裂缝、破裂成小型碎块[见图8-25（b）]。

图8-24　炮孔排列方式图

图8-25　梅花形布孔两种破碎效果图（单位：cm）

2）孔径。根据钻孔设备的性能来确定合适的孔径，宜采用38～50mm。

3）孔距。当其他条件不变时，孔距越小，开裂越容易，破碎所需时间也随之缩短。但孔距过小，会增加钻孔工作量和静态破裂剂的消耗量。因此，对于不同的破碎对象，应确定出可行的最大孔距，以达到最好的技术与经济效果。孔距的大小可按式（8-23）计算：

式中　a——孔距，cm，

　　　d——孔径，cm；

　　　K——破碎系数，普通型破碎剂，混凝土及岩石的K值从表8-20和表8-21中选取。

表8-20　混凝土的K值（孔径d≤50mm）

表8-21　岩石的K值（孔径d≤50mm）

4）排距和最小抵抗线。排距的大小与破裂剂膨胀压力的大小、被破碎体的强度和自由面的多少有关。膨胀压力大、被破碎体的强度小和自由面多，可取大值；反之，则取小值。在静态破碎中，最小抵抗线的大小应根据介质的强度、形态大小、孔径、节理以及要求破碎的块度等因素来确定，排距与最小抵抗线见图8-26，最小抵抗线可参照表8-22选取。

图8-26　排距与最小抵抗线示意图

表8-22　最小抵抗线表

5）孔深。炮孔深度与被破碎体的高度（或宽度）有关，当被破碎体的高度和其他条件相同时，炮孔深度大的比炮孔深度小的更容易开裂，破碎效果也更好。它们之间的关系，可按式（8-24）计算：

式中　L——孔深，m；

　　　H——被破碎体的高度，m；

　　　a——孔深系数，与约束条件有关。对于混凝土块或孤石；对于原岩，a=1.05；对钢筋混凝土体a=0.95～1.0。

静态破碎剂远不如炸药的爆破威力大，要取得较好的破碎效果，应有三个以上的自由面，当自由面外有挡土或其他堆积物时，应在装药前予以清除，以防影响裂缝扩展。

6）破碎剂用量。破碎剂的用量是影响破碎效果的主要因素。当炮孔布置方式和有关的破裂参数确定好以后，用药量可按下面两种方式确定。(www.xing528.com)

按每延米炮孔装药量以式（8-25）计算：

式中　Q——一个炮孔的用药量或一次破碎的总用药量，kg；

　　　γ——损耗率，采用0.05～0.1；

　　　∑L——一个炮孔的延米数或一个破碎体全部炮孔的总延米数，m；

　　　q1——单位炮孔长的用药量，kg/m，可按表8-23所示选取。

表8-23　单位炮孔长度用药量表

按单位体积耗药量以式（8-26）进行计算：

式中　Q——用药量，kg；

　　　V——被破碎体体积，m3；

　　　q2——单位体积破碎剂用量，kg/m3，按表8-24选用。

表8-24　单位体积破碎剂用量表

以上所指的混凝土，主要是素混凝土和一般钢筋混凝土。对于含筋率较高的钢筋混凝土，破碎剂的破碎效果不佳，需采用辅助手段才能奏效。可在靠近钢筋层里密集打孔，先将混凝土保护层胀裂，露出的钢筋切断，解除约束箍筋后，再破碎中间的混凝土。也可局部凿开钢筋保护层，切断钢筋，在破碎混凝土。

（3）施工工艺。

创建临空面：施工时，应事先开创临空面，大面积施工时，应分区分批装填破碎剂。对于每个临空面，同一批以不大于3排孔为宜待破碎块清理后，再装填下一批破碎孔。不同静态破碎剂破碎设计参数见表8-25。

表8-25　不同静态破碎剂破碎设计参数表

钻孔：按设计的破碎参数进行钻孔。钻孔的深度应一致，应保证钻孔精度，才能取得良好的破裂效果。

破碎剂选择：根据气温条件，正确选用不同季节、不同温度的破碎剂。

搅拌：先按设计时确定的水灰比计算用水量和破碎剂的用量，准确称量用水，倒入桶中，再倒入破碎剂，搅拌至均匀，搅拌时间一般为40～60s。

装填：搅拌好的破碎剂浆液，必须在5～10min以内用完，否则会影响流动和破碎效果。灌注浆液时，一定要装填密实，对于垂直炮孔可直接倾倒灌注；不得正对炮孔张望，以免发生浆体喷孔烧伤眼睛。

对于颗粒状破裂剂，装填时先在孔中插入一根铁棍，注入半孔水后，一边往孔里装填破碎剂，一边将铁棍轻轻搅动并拔出，以防破碎剂在孔中绷住，颗粒状破碎剂装填法见图8-27。如发现孔中漏水，可事先在孔中装入一薄膜塑料袋，然后将水和破裂剂装入袋中。

养护：装填完浆液后，孔口应当覆盖，以免发生喷孔；冬季，气温过低时，应采取保温措施。

安全注意事项：施工时，为了安全，应戴防护眼镜，如果人体沾上浆液，应立即用清水洗净。

图8-27　颗粒状破碎剂装填法示意图

1—细棍；2—水；3—炮孔