在礦山開采或巖石破碎作業(yè)中,巖石膨脹劑(又稱靜態(tài)破碎劑)被廣泛應(yīng)用于非爆破方式裂解巖石。有時(shí)會出現(xiàn)膨脹劑無法有效裂開巖石的情況,這不僅影響工程進(jìn)度,還可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)和安全風(fēng)險(xiǎn)。本文將系統(tǒng)分析巖石膨脹劑開裂失效的常見原因,并提供針對性的解決方案,以幫助礦山技術(shù)人員優(yōu)化操作流程。
一、巖石膨脹劑開裂失效的常見原因
- 鉆孔參數(shù)不合理:孔徑、孔深、孔距等參數(shù)未按巖石性質(zhì)和膨脹劑要求設(shè)計(jì)。例如,孔徑過小或孔距過大,會限制膨脹壓力的有效傳遞。
- 配比與攪拌不當(dāng):水與膨脹劑的混合比例錯(cuò)誤,或攪拌不均勻,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)不充分,膨脹力不足。
- 環(huán)境溫度影響:低溫環(huán)境下,膨脹劑的化學(xué)反應(yīng)速度減慢,膨脹壓力生成緩慢;高溫則可能引起過早反應(yīng),降低效率。
- 巖石特性不匹配:巖石的硬度、裂隙發(fā)育程度或含水量高,可能吸收或分散膨脹壓力,影響開裂效果。
- 操作流程錯(cuò)誤:如裝填不密實(shí)、孔口未密封,或等待時(shí)間不足,導(dǎo)致壓力泄漏。
二、解決巖石膨脹劑開裂失效的應(yīng)對措施
- 優(yōu)化鉆孔設(shè)計(jì):根據(jù)巖石類型調(diào)整鉆孔參數(shù)。一般建議孔徑為38-50毫米,孔距為孔徑的10-15倍,孔深根據(jù)巖石厚度確定,確保孔網(wǎng)均勻分布。使用專業(yè)鉆具,避免孔壁粗糙。
- 規(guī)范配比與攪拌:嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書控制水灰比(通常為1:3至1:4),使用清潔水,充分?jǐn)嚢柚辆鶆驖{狀。在低溫環(huán)境下,可預(yù)熱水或添加促凝劑;高溫時(shí)則加快操作速度。
- 適應(yīng)環(huán)境條件:在低溫季節(jié),采取保溫措施如覆蓋保溫材料;高溫時(shí)避免陽光直射,選擇早晚施工。監(jiān)測環(huán)境溫度,及時(shí)調(diào)整膨脹劑類型(如選擇低溫或高溫專用型號)。
- 評估巖石特性:施工前進(jìn)行巖體勘測,針對高硬度或裂隙巖石,可增加鉆孔密度或預(yù)裂處理。對于含水巖石,先排水或使用防水型膨脹劑。
- 完善操作流程:確保裝填密實(shí),采用專用工具將膨脹劑壓入孔底,并密封孔口以防止壓力損失。根據(jù)產(chǎn)品說明控制反應(yīng)時(shí)間(通常為4-24小時(shí)),避免過早干擾。若首次開裂失敗,可補(bǔ)孔或改用輔助方法如液壓劈裂器。
- 安全注意事項(xiàng):始終佩戴防護(hù)裝備,避免皮膚接觸膨脹劑;開裂過程中設(shè)置警戒區(qū),防止人員靠近。定期培訓(xùn)操作人員,提升技術(shù)熟練度。
三、預(yù)防與維護(hù)建議
為減少開裂失效,建議在施工前進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn),驗(yàn)證參數(shù)設(shè)置;選擇質(zhì)量可靠的膨脹劑品牌,并存儲于干燥環(huán)境。長期項(xiàng)目可建立操作日志,記錄成功與失敗案例,以便持續(xù)優(yōu)化。
巖石膨脹劑開裂失效多源于技術(shù)細(xì)節(jié)疏忽,通過科學(xué)設(shè)計(jì)、規(guī)范操作和靈活調(diào)整,可顯著提升開裂效率,保障礦山作業(yè)的安全與效益。如有持續(xù)問題,建議咨詢專業(yè)技術(shù)人員或設(shè)備供應(yīng)商,獲取定制化解決方案。