機(jī)械類破巖主要使用液壓劈裂機(jī)、液壓破碎錘以及全斷面基巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)等設(shè)備。液壓劈裂器是石材開采中常用的一種設(shè)備,具有安全性高、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。液壓破碎錘主要應(yīng)用于二次巖石破碎、隧道開挖、市政工程改造等工程中,它的出現(xiàn)對液壓劈裂機(jī)是一個(gè)有效補(bǔ)充,可以更加細(xì)化破碎施工 。掘進(jìn)機(jī)(TBM)是一種主要用于大型隧道開挖的機(jī)械設(shè)備,其噪聲小,粉塵少,安全、高效并且成巷質(zhì)量好,已得到廣泛應(yīng)用。但其初期投入大、施工安裝復(fù)雜、攤銷成本高,不適應(yīng)小斷面、短區(qū)段施工條件。物化做功類主要包括靜態(tài)膨脹劑破碎法和二氧化碳致裂法等。靜態(tài)破碎劑的主要成分一般為生石灰和一定量的添加劑,利用生石灰與水反應(yīng)時(shí)其體積發(fā)生膨脹,依靠孔內(nèi)產(chǎn)生的膨脹壓力來破碎巖石。研究表明,膨脹劑產(chǎn)生的壓力在 30~40 MPa,完全可以達(dá)到一般巖石破裂所需的1.1~11.8 MPa ,該種破巖方式具有無飛石、無震動(dòng)、無噪聲、無粉塵及有毒氣體等優(yōu)點(diǎn),并且操作簡單、攜帶運(yùn)輸安全。
無聲破碎巖石膨脹劑的效果隨環(huán)境溫度的提高而明顯地增加。但溫度過高,水化速度加快,易產(chǎn)生噴孔現(xiàn)象。為了適應(yīng)環(huán)境溫度的變化,控制水化速度及裂縫開裂時(shí)間,要根據(jù)環(huán)境溫度采用不同配方。靜態(tài)膨脹劑的吸水量,以滿足化學(xué)反應(yīng)(26%)或便子裝灌為度,過多的水分將降低其膨脹力。靜態(tài)膨脹劑操作簡便,攜帶和運(yùn)輸安全,切割和破碎巖石時(shí)可做到無飛石、無震動(dòng)、無沖擊波、無噪聲、無粉塵、無毒氣排放等危害,因此可用于城市建筑物拆除、巖石基槽開挖,大塊巖石的二次破碎和石料開采等工程。無聲破碎巖石膨脹劑與炸藥爆破相比,其缺點(diǎn)是作用時(shí)間長、成本較高。研究新的添加劑。縮短反應(yīng)時(shí)間,提高膨脹力,降低成本為其改進(jìn)方向。
巖石液壓破裂機(jī)主要應(yīng)用于不能爆破作業(yè)并要求產(chǎn)量高、工期緊等技術(shù)難度大的土石方工程,開山破石就像劈豆腐,挖機(jī)吊裝放入巖石孔中,兩分鐘左右產(chǎn)生約1萬噸的裂石力可脹裂開石頭50立方左右,一天輕松破碎堅(jiān)石一千立方以上,比傳統(tǒng)使用炮錘+切割機(jī)或膨脹破碎劑的方式快十倍以上,并且成本更低。 技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了大直徑、大流量、大強(qiáng)力,液壓動(dòng)力站超高壓、超快速,分裂巖石效果大裂縫、大間距、大產(chǎn)量。在不能爆破的工地,巖石液壓破裂機(jī)比用切割機(jī)的優(yōu)勢是一臺(tái)能頂它十臺(tái)的效率,機(jī)械化作業(yè),工人不會(huì)因天氣熱或雨而影響作業(yè)時(shí)間,降低水電費(fèi)十倍,噪音和污染改善,工期提前了各成本降低;比起用膨脹劑/破碎劑的優(yōu)勢是鉆孔直徑大、間隔大,裂縫更大、效果更好、更易于破碎解小,立即見效不用等待、不間斷重復(fù)作業(yè),不受雨水和溫度影響,無噴漿和強(qiáng)堿性危害,無震動(dòng)安全環(huán)保可夜間施工、產(chǎn)量高達(dá)上千立方。顛覆傳統(tǒng)靜態(tài)爆破施工方式,新技術(shù)新工藝淘汰并替代膨脹劑﹑破碎劑。