機械類破巖主要使用液壓劈裂機、液壓破碎錘以及全斷面基巖掘進機(TBM)等設備。液壓劈裂器是石材開采中常用的一種設備,具有安全性高、環保經濟、操作簡單等優點。液壓破碎錘主要應用于二次巖石破碎、隧道開挖、市政工程改造等工程中,它的出現對液壓劈裂機是一個有效補充,可以更加細化破碎施工 。掘進機(TBM)是一種主要用于大型隧道開挖的機械設備,其噪聲小,粉塵少,安全、高效并且成巷質量好,已得到廣泛應用。但其初期投入大、施工安裝復雜、攤銷成本高,不適應小斷面、短區段施工條件。物化做功類主要包括靜態膨脹劑破碎法和二氧化碳致裂法等。靜態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時其體積發生膨脹,依靠孔內產生的膨脹壓力來破碎巖石。研究表明,膨脹劑產生的壓力在 30~40 MPa,完全可以達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、無噪聲、無粉塵及有毒氣體等優點,并且操作簡單、攜帶運輸安全。
無聲破碎巖石膨脹劑是指一種以氧化鈣為基本成分,反應時體積膨脹,使巖石漲裂的技術。它是20紀80年代初研究成功的非爆炸型、無公害的破碎巖石技術??捎糜诓辉试S有震動和飛石的場所,和用來開采整體石料。靜態膨脹劑的原理是以氧化鈣為主要膨脹源,其含量約占81%。此外,還含有硅、鋁、鐵、鎂的氧化物,并配以少量添加劑。在與適量水摻合后,發生水化反應。立方晶系的CaO轉變成六方晶系的Ca(OH)2,體積增大50.2%,同時釋放出,66.6kJ/mol的熱量,從而具有膨脹作功的能力。有機添加劑用來延緩水化反應的速度,無機添加劑則用來控制硬結時間,并達到一定的強度。無聲巖石膨脹劑裝入炮孔中的靜態膨脹劑,由于自身的膨脹作用,在孔壁的約束下,沿徑向方向對炮孔壁產生較大的膨脹壓力(30-50MPa)??妆趶较蚴軌?,切向受拉,當孔徑為4cm,孔距為40-60crn時,軟巖或混凝土產生徑向破裂所需的膨脹壓力為10-20MPa,中硬巖或硬巖為15-30MPa。當炮孔內的膨脹壓力增加到一定值后,介質就會產生徑向裂縫而破裂 。
液壓劈裂棒運用液壓機械方式對巖石進行劈裂,是針對堅硬巖石能高效破裂的創新設備,在礦山開采及建筑土石方工程中不能使用炸藥的情況下破碎巖石具有很大的技術優勢,淘汰了膨脹破碎劑。山西愚公斧在國內率先從事巖石劈裂棒的施工及技術推廣,引領行業發展。愚公斧劈裂棒應用于不能爆破作業并要求產量高、工期緊等技術難度大的土石方工程,山西愚公斧生產的愚公斧劈裂棒鉆孔直徑已達到24厘米以上,鉆孔間隔3到5米一排,挖機吊裝放入巖石孔中,兩分鐘左右可脹裂開石頭20-50立方左右,輕松破碎堅石上千立方,比使用炮錘+切割機或膨脹破碎劑的方式快十倍以上,且成本低。比用切割機的優勢是一臺能頂十臺的效率,降低水電費,噪音和污染改善,工期提前成本降低;比起用膨脹破碎劑的優勢是鉆孔直徑大、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、不間斷重復作業,不受雨水和溫度影響,無噴漿和強堿性危害,無震動安全環保。