靜態(tài)破碎法在無(wú)水工作面破巖效果良好,但在進(jìn)入下一施工段的施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn),由于該施工段地下水豐富,掘進(jìn)斷面巖層浸水嚴(yán)重,破碎劑很難發(fā)揮膨脹分裂的效果甚至失效。破碎劑的膨脹力與水灰比有直接關(guān)系,水灰比越大時(shí),破碎劑的膨脹壓力呈現(xiàn)出先增大后迅速減小的趨勢(shì),水灰比達(dá)到30%時(shí)膨脹壓力達(dá)到最大,之后會(huì)迅速減小,直至失效。因此,在浸水嚴(yán)重的作業(yè)面上,由于巖層中的水分進(jìn)入鉆孔,使破碎劑的水灰比迅速增大,導(dǎo)致破碎劑失效。其次,膨脹壓力和溫度也有很大的關(guān)系,破碎劑的主要成分為氧化鈣,溫度越高與水的反應(yīng)程度越快,膨脹力也就越大,遇到浸水巖層時(shí),反應(yīng)環(huán)境溫度降低,產(chǎn)生的膨脹力也就越小。綜合上述原因,當(dāng)巖層浸水嚴(yán)重,表面呈現(xiàn)出大面積潮濕、滴水現(xiàn)象時(shí),靜態(tài)破碎劑會(huì)失去作用。圖7為該管道ZK7—ZK17施工段上的一個(gè)靜態(tài)破碎劑失效的作業(yè)面。取芯后,將液壓劈裂器槍頭放入指定鉆孔,液壓劈裂器由泵站和分裂器兩大部分組成,由泵站輸出的高壓油驅(qū)動(dòng)油缸,產(chǎn)生巨大推力,驅(qū)動(dòng)楔塊組成中的中間楔塊向前駛出,將反向楔塊向兩邊撐開,從而達(dá)到破碎巖石目的 。
無(wú)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(guò)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(guò)多的水分將降低其膨脹力。靜態(tài)膨脹劑操作簡(jiǎn)便,攜帶和運(yùn)輸安全,切割和破碎巖石時(shí)可做到無(wú)飛石、無(wú)震動(dòng)、無(wú)沖擊波、無(wú)噪聲、無(wú)粉塵、無(wú)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(wú)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(zhǎng)、成本較高。研究新的添加劑??s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(wàn)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(shì)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(shì)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(jiàn)效不用等待、不間斷重復(fù)作業(yè),不受雨水和溫度影響,無(wú)噴漿和強(qiáng)堿性危害,無(wú)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。