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静态破碎技术在煤矿扩大巷道断面中的应用与分析施工方案设计1施工参数的设计施工地段：-100水平主石门八字口以西至-100充电硐室入口段巷道的南帮（即水沟对侧），长度55m。巷宽由3.3m扩大为4.4m，巷道断面面积由原10m2，刷大为14.71m2。仍然采用三心拱支护，考虑到拱顶不方便布眼和装填，拱高为巷宽的四分之一，即拱高保持不变。综合现场环境状况和施工条件,决定采用静态破碎法扩大巷道断面。2静态破碎法的作用原理静态破碎法是一种无声破碎的非爆破方法。其作用原理是利用装在眼孔内的静态破碎剂的水化反应，使晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢地将膨胀压力施加给孔壁。随着膨胀压力的增加，裂隙逐渐扩展，既而导致物体破裂或岩体整体性受到破坏而实现切割的目的。1静态破碎法的优点2膨胀力大。最大可达到122兆帕（1220kg/cm2）。3反应时间短。最大膨胀力出现最短时间可在10分钟内。反应时间还可在10分钟至10小时之间调节。4保质期长。在包装无破损，存储地干燥，基本恒温（15℃-30℃）的条件下，两年内品质无明显变化。5安全，易管理:无声破碎剂属建材类产品，产品标准归类于《水泥制品》中，为非易燃易爆危险品，可以和普通货物一样购买，运输，使用。不受国家危险品、爆炸品管理法规限制。6控形容易,切割方便。可以很容易控制被破碎体破碎完成后的形状。需破则破，需留则留。7施工简单，易操作。用洁净水搅拌后灌入钻孔中捅紧即可。不需雷管炸药，不需放炮，不需专业工种。操作人员培训时间很短。.8环保无害。使用中无声、无振、无飞石、无毒气、无冲击波，无有毒有害残留物，属无公害环保型产品。3静态破碎刷帮法的缺点1静态破碎剂使用范围有一定的局限性。与炸药相比，能量不如炸药大，破碎效果受气温及施工人员经验影响较大。2静态破碎剂的使用量比炸药多，成本高，施工时间长。3钻孔布置1设计布眼：布眼前首先要确定至少有一个以上自由面，钻孔方向应尽可能做到与自由面平行；切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。2孔距与排距布置：孔距与排距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大时，孔距与排距越小，反之则大。见表一孔距与排距布置表表一岩石硬度f=4f=6f=8f=12孔距（cm）50～100403020排距（cm）80504030静态破碎剂布孔设计参数表二破碎目标孔深L相邻孔距a(cm)排距b孔径d(mm)使用量kg/m3低硬度岩石1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10中硬度岩石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-22坚硬花岗岩石1.05H25-4030-8038-5018-253钻孔1)钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。2)钻孔内余水和余渣应用高压风吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣。现场钻孔图见下图4钻孔深度和装药深度钻孔深度可根据施工要求选择，一般在1至2米。装药深度为孔深的100%。5确定静态破碎的参数：-100W大巷位于茅口灰岩中，f=15～20。结合表一和表二，每次施工高度为墙的高度即2.2m，孔深为1.0m～2.0m；相邻孔距为0.2m～0.3m；排距为0.2m～0.3m；孔径为38mm。.6静态破碎剂的使用量静态破碎剂的使用量与岩石硬度有关，根据静态破碎剂装填的参考数据及本矿实际情况，破碎体积装填剂量取40Kg/m3，总的破碎体积255m3，需要静态破碎剂的重量为10000Kg。7装药水平方向和向上方向的钻孔，可用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂，按一个操作循环所需要的药卷数量，放在盆中，倒入洁净水完全浸泡，30秒-50秒左右药卷充分湿润、完全不冒气泡时，取出药卷从孔底开始逐条装入并捅紧，密实地装填到孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐条装入，分别捣实”。也可将药剂拌和后用灰浆泵压入，孔口留5cm用黄泥封堵保证水分药剂不流出。制卷一般都选择现场制作，地点选择距离作业面较近、地势相对平坦且干燥的地方。制卷的数量应与当天计划工程量相符。制卷数量过多不便保存。操作药卷如下图静态破碎法施工安全要求无关人员不得进入施工现场。使用静态破碎剂时必须配戴防护眼镜（防尘防冲击型PVC护目镜）。施工人员未戴防护眼镜操作属违章作业。发生冲孔是正常现象，也是不可预见和不可完全控制的现象。冲孔产生的原因较多，大致有以下几种：a、操作人员操作不当，操作时间太长，包括药剂已经发热冒气仍在灌装等，装填不密实有空气隔层等；b、温度控制不当。气温高时，拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够，致使药剂反应过快等；c、布孔设计不当；孔距及抵抗线过大。d、钻头选用不当。钻孔直径过大；e、孔壁光滑等。冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性，冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。为防止伤人事故，操作人员必须戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作。3在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离装灌点。观察裂隙发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗治疗。4在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，必须依照规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其他任何化学物品。5严禁将静态破碎剂加水后装入小孔容器内（如直口玻璃杯、啤酒瓶等），否则非常危险。6刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。7静态破碎剂运输和存放中应防潮。开封后请立即使用。如一次未使用完，应立即紧扎袋口，需用时再开封。巷道竣工效果图