第8章 静态破碎剂及其应用
静态破碎技术在油田改造工程中的应用
静态破碎技术在油田改造工程中的应用摘要：近年来，油田工程改造项目较多，工程施工拆除量所占比例不断增加，特别是在较大改造工程中经常遇到需要拆除大型混凝土及钢筋混凝土基础的情况。
由于这些体积庞大的基础多位于空间狭小，不能使用机械位置，用人工破碎时间长且费用较大。
有一种水泥与水结合后可在短时间内其体积可自由膨胀四倍，膨胀力可达30～50Mpa。
利用此特性，在需拆除的大型混凝土或钢筋混凝土上钻一定数量的孔，然后将此类水泥灌入孔中，其膨胀力可轻易将巨型基础胀裂。
该方法多用于矿石开采、切割等，随着破碎技术的逐步成熟，将此方法用于油田工程大型基础拆除成为可能。
关键词：静态破碎技术油田改造工程应用0 前言这种膨胀力大、膨胀体积大的水泥（英文名：Soundless Cracking Agent,简称SCA）就是静态破碎剂，其价格与普通水泥相差不大，主要用于混凝土构筑物拆除及松动，岩石的开采、切割等。
将静态破碎剂用水拌合后，灌入预破碎或切割物预先钻好的孔洞内，经破碎剂化学反应，其自动开裂，即静态破碎技术。
1 作用原理及性能特点1.1 作用原理利用混凝土抗拉强度较低的特点，将静态破碎剂用适量水调成流动状浆体，然后灌入钻孔中，经水化反应，使晶体变形、体积膨胀，产生巨大膨胀压力，缓慢地、静静地施加给孔壁，经过一段时间后达到最大值，将混凝土胀裂、破碎。
1.2 性能特点静态爆破安全，可使巨型混凝土基础或巨石慢慢开裂粉碎，和普通的爆破技术相比，具有使用安全、无噪音、无污染、无飞石、无粉尘等诸多优点。
静态破碎剂是一种安全的普通材料，其外观总体为浅灰白色粉末，具有以下性能：⑴膨胀力大。
通常静态破碎剂膨胀力可达30～50MPa，在配比适当的情况下，最大膨胀力可达120MPa。
⑵反应时间短。
最大膨胀力出现最短时间可在10分钟内，实际使用时，通过添加抑制剂、促发剂还可以实现反应时间在10min～10h之间的调节。
⑶保质期长。
在包装完整，干燥储存，温度适宜的条件下，可保存两年。
静态破碎剂在破除侵入隧道限界桩基的技术应用
善，使盾 构在各种 不同情况 下施工成 为可能 。近年 来 由于盾 构施工 的大 量运用 ，桩基侵入 盾构隧道 的情况越 来越多 ，需 要盾构掘进 通过前对 原 有建 构筑物侵入 隧道范 围内的钢筋混 凝土桩 基提前处理 ， 以保证盾 构机 在掘进时能顺利通过 。 １ ． 工程概况 成都 地铁 ２号线春 熙路站 至东门大桥站 区间左线 隧道将从 东门大桥 下游半幅桥 梁的桩基 中间穿过 。盾 构通过前 需要对侵 入隧道净 空的桩基 进行 处理 ，需要处理 的桩共 １ Ｏ根 ，其 中东桥 台 ５根 ，西桥 台 ５根 。 施工伊始 ，采用人工挖孔 ＋ 风镐 的技术对侵入隧道 的桩基进行破 除， 因为人 工挖孔施 工空 间狭 小， 日进 度仅 ０ ． ３ ｍ ／天 ，施 工效率慢 。满足不 了盾构掘 进通过要 求；经过 查阅资料 和专家论证 ，采 用人 工挖孔 ＋静态 破碎 的技术对侵入 隧道的桩基进行破 除， 施工效率大大增加， 施工 效率 高，
中图 分类 号 ：Ｕ ６ ５ ５ ． ５ ４ ＋ ４ 文献标 识号 ：Ａ 文 章编 号 ：２ ３ ０ ６ — １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ）１ ５ 一 Ｏ １ ５ ６ — １
随 着 国 内经 济 建 设 的 不 断 发 展 和 国 内 外 地 下 空 间 施 工 技 术 的 不 断 完
刘 Байду номын сангаас双
中铁隧道股份有 限公 司 河 南郑 州 ４ ０ ０ ０ ３ ０
【 摘要 】 成都地铁 ２ 号线一期工程春熙路 一东门大桥盾 构 区间在 东门大桥处有 １ ０ 根桩基侵入隧道限界 ，需要 盾构掘进通过前对侵入隧道桩基进行 破 除，通过方案比选及现 场试验 ，证 明人 工挖孔 ＋ 静 态破碎剂 的方 式在破 除侵入盾构 隧道 限界 的桩基施 工中进度快 ，效果好 ，安 全可控 。 【 关键词 】 侵 入；盾 构隧道；桩基 ；静 态破碎剂
静态破碎剂操作安全技术指导书与非上市公司股权转让协议
静态破碎剂操作安全技术指导书与非上市公司股权转让协议一、静态破碎剂操作安全技术指导书静态破碎剂是一种具有高膨胀性能的无机化合物，在工程施工中常用于岩石、混凝土等硬质材料的破碎。
然而，由于其化学性质和操作特点，如果使用不当，可能会带来安全隐患。
为了确保操作人员的安全和施工的顺利进行，特制定本操作安全技术指导书。
（一）静态破碎剂的特性与适用范围1、静态破碎剂是一种灰白色粉末状物质，主要成分为氧化钙、氧化镁等。
它在与水混合后会发生化学反应，产生体积膨胀，从而对周围介质施加压力，实现破碎效果。
2、适用于不宜采用炸药爆破的场合，如城市建筑物拆除、岩石开采、混凝土构筑物局部拆除等。
（二）操作前的准备工作1、操作人员必须经过专门的培训，了解静态破碎剂的性能、操作方法和安全注意事项。
2、对施工场地进行勘察，确定破碎对象的结构、材质、尺寸等参数，制定合理的施工方案。
3、准备好所需的工具和设备，如搅拌器、钻孔机、防护用具（如安全帽、防护眼镜、手套等）。
4、确保施工现场通风良好，避免在密闭空间内操作。
（三）钻孔施工1、根据施工方案，在破碎对象上确定钻孔位置和孔距。
钻孔直径一般为 38 50mm，孔深应根据破碎对象的厚度和强度确定，通常为破碎对象厚度的 80% 90%。
2、使用钻孔机进行钻孔，钻孔过程中要保持钻杆垂直，避免钻孔倾斜或弯曲。
3、钻孔完成后，用高压风或水将孔内的粉尘和碎屑清理干净。
（四）静态破碎剂的搅拌与灌注1、按照产品说明书的要求，将静态破碎剂与水按一定比例进行搅拌。
搅拌时间一般为 3 5 分钟，直至搅拌均匀。
2、将搅拌好的静态破碎剂浆液缓慢倒入钻孔内，灌注过程中要避免浆液溢出孔外。
灌注完成后，用木塞或塑料塞将孔口封堵严实。
（五）安全注意事项1、静态破碎剂在搅拌和灌注过程中会产生一定的热量，操作人员应避免直接接触浆液，以免烫伤。
2、施工现场严禁烟火，避免因火花引发火灾或爆炸事故。
3、破碎过程中，要密切观察破碎对象的变化情况，如有异常应立即停止施工，并采取相应的安全措施。
静态破碎剂力学性能研究及在端头悬顶中的应用
静态破碎剂力学性能研究及在端头悬顶中的应用武利【摘要】针对石港煤业公司15203综采工作面回采巷道端头后方顶板不易垮落的问题,采用静态破碎的方法来缩短悬顶距离,通过实验,确定了静态破碎的各项参数,在石港煤业公司15203综采工作面回采巷道端头顶板应用后,取得了良好效果.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2019(028)009【总页数】3页(P15-17)【关键词】静态破碎剂;端头破碎;力学性能;悬顶距离【作者】武利【作者单位】阳煤集团石港煤业公司,山西左权 032600【正文语种】中文【中图分类】TD235.391 工程概况阳煤集团石港煤业公司15203综采工作面位于井田的西北翼，主采15号煤层。
东、北部为未开掘的二采区工作面，西部为15102工作面，南部为已开采的15202工作面。
工作面走向长756 m，倾斜长155 m，煤层倾角2～10°，平均6°，属近水平煤层。
本工作面煤层赋存稳定，结构复杂，煤层厚度6.83～7.27 m，平均7.15 m。
一般含夹石2层，顶板向下2.25 m处有一层0.29 m厚度的夹石，底板向上1.87 m处是一层0.28 m厚的砂质泥岩，煤层节理发育。
根据井田精查地质报告，15号煤层煤尘具有爆炸危险性。
工作面采用走向长壁后退式综合机械化放顶煤采煤法，全部垮落法处理采空区，进风巷和回风巷均为锚网支护，工作面回采过程中巷道端头后方存在顶板不易垮落的问题，拟采用静态破碎的方法来缩短悬顶距离，减小顶板初次垮落歩距，为工作面安全生产创造条件。
现对静态破碎剂的力学性能进行研究。
2 静态破碎剂力学性能实验研究2.1 实验原理中华人民共和国建材行业标准JC506-2008无声破碎剂中所提供的实验方法具体原理为：通过在Q235薄壁钢筒外侧相应位置粘贴电阻片，并用塑料袋包裹置入恒温水箱中，这样在破碎剂发生水化反应后使得钢筒产生受压膨胀，通过应变片得出的钢筒变形值，再根据静态破碎剂径向膨胀压力的下述公式即可得出膨胀压力的大小。
静态破碎剂冲孔现象作用机理及安全防护(三篇)
静态破碎剂冲孔现象作用机理及安全防护冲孔（也叫喷孔）是静态破碎剂在对岩石、混凝土进行破碎施工中出现的一种现象。
表现为已经调试好并装入孔内的药剂因水化反应放出大量气体,在孔内形成的轴向膨胀力大于横向膨胀力并瞬间冲出孔外的现象。
影响冲孔发生的因素很多，如药剂反应速度太快；灌装药剂不紧密中间形成空气隔层；钻孔直径过大；破碎介质、药粉、拌和水温度较高；孔内有有空隙；孔内残渣较多；孔壁较光滑与药剂的摩擦系数较小，孔距过大，抵抗线过长等。
偶尔冲孔是完全正常的，也是不可预见和不可避免的。
有时为了加快工程进度提高施工效率而有目的地将药剂初始反应时间调节在30分钟之内；有时为了降低药剂消耗加大抵抗线和增加孔距；这些措施在达到一些指标的同时，也会使冲孔的概率增加。
冲孔最容易发生在药剂与水搅拌后灌入孔内的5-30分钟之间，30分钟以后冲孔的概率会很快降低，一小时以后还发生冲孔的现象则非常罕见，在十余年的销售和施工中我们还没有观测到过，但我们不保证在这个时间以后不会发生冲孔。
此外药剂反应后孔口出现较大裂缝时，孔内高压气体被释放，冲孔的概率也会很低。
冲孔一般发生在孔口至孔口以下30厘米段的装填部分，少数会发生在50厘米或更深的地方。
一般情况下，浅孔装填段发生冲孔时，药剂和气体混合物形成的冲程较短，约1-3米左右，深孔段发生的冲孔，药剂和气体混合物形成的冲程较长，有时冲孔形成的气体粉粒尘雾可达到七、八米高。
如何避免冲孔对施工人员的伤害冲孔现象会伤害没有采取任何安全防护措施的人员的眼睛。
主要是冲孔时的高压气体挟带的药剂粉末和微小颗粒进入人的眼内，会对人的眼角膜造成灼伤，严重的甚至失明。
虽然冲孔现象是不可预见和不可避免的，并且可能对没有进行安全防护的现场人员造成人身伤害，但是在施工中完全可以采取各种措施来降低冲孔发生的概率，完全可以通过加强现场安全管理，科学组织施工，采取有效的安全防护措施来避免冲孔对现场人员造成的伤害。
除了遵循国家对施工组织过程中所有的安全条例外，使用超力牌静态破碎剂还必须遵守以下安全规定：1、确定专人操作施工，操作人员必须戴防尘防冲击型的防护眼镜（PVC护目镜）。
静态破碎剂的作用原理分析
文章编号:1009 6825(2008)26 0176 02静态破碎剂的作用原理分析孙立新摘 要:针对静态破碎剂作用机理研究的重要性,列出了静态破碎剂的基本化学反应式,研究了反应过程中的物质转移及反应前后体积的变化,探讨了静态破碎剂反应放热随温度的变化关系,归纳了设计静态破碎剂研制方案时应遵循的原则。
关键词:静态破碎剂,作用机理,氧化钙,膨胀压力中图分类号:T U502.2文献标识码:A静态破碎剂产生膨胀力的作用过程是一个化学反应过程,因此,研究静态破碎剂首先要从研究其化学反应过程入手。
运用热力学方法对其主要反应进行研究,可以得出反应进行的方向及其反应平衡常数;静态破碎剂膨胀压力的产生是由于其反应后体积增大所引起的。
研究反应过程的物质转移及反应前后体积的变化,可以得到静态破碎剂的膨胀机理及其产生体积膨胀的条件,进一步指导静态破碎剂膨胀压力提高的研究。
另外,静态破碎剂的反应过程是一个放热过程,反应一旦开始,热量将不断增加。
当热量的散失小于所产生的热量时,反应温度将升高,反应速度不断加快,将有可能导致冲孔现象的发生。
而随着反应的进行,温度逐渐下降,但膨胀压力仍持续增长,而且静态破碎剂受环境温度影响非常大,在冬季寒冷季节反应缓慢,有时会失去作用;而在夏季高温时又易产生冲孔。
因此,研究其反应放热,对提高静态破碎剂的反应速度及防止冲孔现象的发生具有重要意义。
1 静态破碎剂的基本化学反应式目前,静态破碎剂的主要成分都是氧化钙。
氧化钙和水反应生成氢氧化钙,在放出热量的同时,其体积增大。
静态破碎剂正是利用这种化学反应和氢氧化钙结晶发育时所产生的膨胀压力来破坏岩石和混凝土等脆性材料。
其基本的化学反应式如下:CaO+H2O Ca(OH)2+64.8kJ从式中可以看出,这是一个放热反应。
2 反应的物质转移氧化钙和水混合后,立即发生两类物质的转移过程:1)水分子进入CaO粒子内部,并与之发生水化反应;2)水化反应产物向原来充水空间转移。
2023年静态破碎剂冲孔现象作用机理及安全防护
2023年静态破碎剂冲孔现象作用机理及安全防护引言：静态破碎剂是一种破坏强度高的材料的技术，通常用于工程爆破、矿山破碎和拆除等领域。
然而，在2023年，科技的进步可能导致静态破碎剂产生冲孔现象，这个现象可能对人员和设备安全构成威胁。
因此，了解冲孔现象的作用机理，并采取适当的安全防护措施非常重要。
一、静态破碎剂冲孔现象的作用机理静态破碎剂冲孔现象是指在使用静态破碎剂进行破碎时，由于剂量不足或其他原因，破碎剂未完全充分破坏目标物体，而是使其产生冲孔现象。
这种现象可能导致破碎效果不佳，并对周围环境和人员安全造成潜在威胁。
静态破碎剂冲孔现象的作用主要有以下几个方面：1. 弹性回弹效应：当破碎剂打击目标物体时，部分能量被对象吸收，但受到对象的弹性回弹效应，部分能量被返还给破碎剂，使得破碎剂无法充分释放能量。
2. 剩余应力效应：静态破碎剂在破碎过程中，可能会产生剩余应力。
这些应力会对目标物体产生一定的约束力，使得破碎剂难以彻底破坏目标物体。
3. 节能效应：静态破碎剂在破碎过程中释放的能量可能不足以完全破碎目标物体，从而导致冲孔现象的产生。
4. 振动效应：静态破碎剂在破碎过程中会产生振动，这种振动可能会引起目标物体的振动，从而导致破碎剂无法充分接触目标物体的每个点，从而产生冲孔现象。
二、静态破碎剂冲孔现象的安全防护为了保障人员和设备的安全，在静态破碎剂冲孔现象可能发生的情况下，需要采取一定的安全防护措施。
以下是一些可能的安全防护措施：1. 加大破碎剂的剂量：增加破碎剂的剂量可以提高破碎剂的能量释放量，从而降低冲孔现象的概率。
2. 增加破碎剂的效能：使用更高效、更强力的破碎剂可以提高破碎的效果，从而减少冲孔现象的发生。
3. 加强目标物体的支撑：通过增强目标物体的结构强度和稳定性，可以减少目标物体受到破碎剂冲击的形变，从而降低冲孔现象的发生。
4. 提高破碎剂打击精度：通过改进破碎剂的设计和制造工艺，提高破碎剂的打击精度，可以使破碎剂更好地接触目标物体的每个点，减小冲孔现象的可能性。
静力爆破
静力爆破静态破碎剂及工作原理静态破碎剂（又名无声破碎剂，静态爆破剂，破石剂等），是一种不使用炸药就能使岩石、混凝土破裂的粉状工程施工材料。
它的主要成份是生石灰 (即氧化钙)，还含有一些按一定比例掺入的化合物催化剂。
其破碎介质的原理就是利用装在介质钻孔中的静态破碎剂加水后发生水化反应，使破碎剂晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢的、静静地将膨胀压力（可达30Mpa—50Mpa）施加给孔壁，经过一段时间后达到最大值，将介质破碎。
它可广泛应用于混凝土构筑物的无声破碎与拆除及岩石开采，解决了爆破工程施工中遇到不允许使用炸药爆破而又必须将混凝土或岩石破碎的难题,是国际上流行的新型、环保、非爆炸施工材料。
破碎的施工过程也非常简单:对被破碎介质,经过合理的破碎设计（孔径、孔距等的确定）及钻孔，将粉状破碎剂用适量水调成流动状浆体，直接注入钻孔中。
半小时或数小时（主要由水灰比来确定）后，介质(岩石──拉伸强度为5～10Mpa 或混凝土──拉伸强度为2～6Mpa）自行胀裂，破碎。
静态破碎是近年来发展起来的一种新的破碎或切割岩石和混凝土的方法，亦称静力迫裂或静力破碎技术。
我国长江三峡工程中采用这种破碎技术用来破碎岩石已获使用效果。
3.静态破碎剂的适用范围及特点：3.1适用范围：静态破碎适用范围非常广泛，概括起来主要应用于下列几个方面：(1).混凝土构筑物的破碎、拆除。
在建筑、城区改造、市政、水利、铁路、隧道、港口、码头、桥梁、公路、大型设备等的拆除和改造扩建中,大体积混凝土桩、柱、墩、台、座、基础的破碎与拆除。
(2).岩石、矿石等的开采、石料切割。
(3).其它不便于炸药爆破的环境条件下混凝土拆除、岩石及矿石开采工程。
3.2特点(1).安全，易管理。
静态爆破剂为非爆炸危险品，施工时不需要雷管炸药，无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证。
操作时不需要爆破等特殊工种。
破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用。
(2).环保材料。
静态破碎剂冲孔现象作用机理及安全防护范本（四篇）
静态破碎剂冲孔现象作用机理及安全防护范本静态破碎剂是一种常用的爆破辅助工具，可以帮助工程师在爆破作业中实现效果更好的破碎效果。
然而，在使用静态破碎剂进行冲孔作业时，存在一些潜在的安全风险。
本文将详细介绍静态破碎剂冲孔现象的作用机理，并提供一份安全防护范本。
一、静态破碎剂冲孔现象的作用机理静态破碎剂冲孔是指在爆破作业中使用静态破碎剂对岩石或混凝土等材料进行冲击破碎，达到破碎效果更好的目的。
静态破碎剂的冲孔作用机理如下：1. 爆破冲击波作用：在静态破碎剂冲孔作业时，爆破冲击波是主要的作用力。
当爆破药包引爆时，会产生一个由高压气体所构成的冲击波，这个波浪会向外扩展，施加在静态破碎剂上产生冲击力，通过冲击力作用于冲头，从而对材料进行冲击破碎。
2. 冲头形状设计：冲头是静态破碎剂的核心部件，其形状设计直接影响冲击破碎效果。
一般情况下，冲头的形状需要选择适当的角度和尖锐程度，以达到最佳冲击效果。
合理的冲头形状设计可以增加冲击力和破碎效果。
3. 冲击频率控制：冲击频率是指静态破碎剂单位时间内冲击冲次数，对冲孔效果有重要影响。
合理的冲击频率可以提高破碎效率，减少能量浪费。
一般来说，冲击频率要根据具体情况进行调节，以确保破碎效果最佳。
二、静态破碎剂冲孔作业的安全防护范本1. 爆破作业前的安全检查：在进行静态破碎剂冲孔作业之前，需要对工作区域进行全面的安全检查，确保没有人员和财产安全隐患。
同时，要检查冲击工具的状态，确保其正常工作。
2. 人员防护：所有参加爆破作业的人员必须经过培训，具备相关的操作技能。
所有人员必须穿戴适当的个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套、防护靴和防护服等。
3. 区域隔离和警示：在进行静态破碎剂冲孔作业时，需要对作业区域进行有效的隔离和标识，确保没有非相关人员进入作业区域。
在作业区域内设置警告标志，并采取措施防止非授权人员进入。
4. 安全操作规范：在进行静态破碎剂冲孔作业时，必须按照相关的操作规范进行操作。
静态破碎技术在山区公路石方开挖的应用
静态破碎技术在山区公路石方开挖的应用1 2中国建筑第五工程局湖南省长沙市 410000摘要：辉县市周潭线位于南太行余脉，道路傍山临崖，周围多为风化碎石土，含有大量大体积坚硬岩石，是典型的山区公路。
项目存在大量的石方开挖，在石方开挖过程中分析静态破碎技术的应用过程，与常规爆破措施对比，保证了施工安全和施工进度，取得了良好效果。
关键词：静态破碎；山区公路；石方开挖；施工安全；施工进度1 引言我国地形复杂，存在大量的山区道路。
许多工程修建在岩石地段，给道路路基开挖带来了巨大的困难。
土石方路基开挖方法的选取决定着项目的施工效率。
在山区道路石方开挖过程中使用静态破碎技术，应进行科学的实施布置，以提升爆破施工效果，保证施工安全，更好的服务于项目。
2 静态破碎剂的能特点静态破碎剂是一种不使用炸药就能使岩石混凝土等破裂的粉状工程施工材料，具有遇水体积膨胀的性能。
破碎施工的过程比较简单，将需要破碎的岩石经过合理的破碎设计及按要求钻孔，将破碎剂加适量的水调成流动状浆体并灌入孔中，通过药剂与水发生化学反应，孔内由于体积膨胀的空间较小，随着时间的增加，破碎剂体积膨胀加大，将脆性的被破碎物体胀裂，从而达到破碎切割的效果，使岩石开裂。
3 静态破碎剂影响因素道路土石方静态破碎的效果主要受温度、水灰比、钻孔直径和充填密实度等因素的影响。
破碎剂与水拌和后灌入孔内，膨胀速度受环境温度影响较大，温度越高，破碎剂的水化反应越快，膨胀速度越快。
温度过低，其破碎效果降低。
膨胀剂的膨胀压力还受水灰比的增大而减小，故在拌和时水的比例严格控制，一般水灰比控制在0.3～0.35。
随着钻孔直径增大，装入的破碎剂的剂量增多，破碎剂的反应压力随孔径的增大而增大，当孔径过大时可能发生喷孔现象。
钻孔内药剂的填充密实程度对破碎效果也有明显的影响，填充密实度与灌孔操作过程有关，在其他条件不变得情况下，填充密实程度越高，膨胀和破碎效果越好。
4 静态破碎技术在山区道路中的应用过程4.1 设计布孔本工程位于山区，主要涉及大体积的孤石和坡面岩石破碎。
《静态破碎剂在抗滑桩坚硬岩石开挖中及应用》
《静态破碎剂在抗滑桩坚硬岩石开挖中及应用》(基金项目：高等学校重点实验室访问学者基金资助作者简介：亢会明（1972－），男，汉族，陕西省人，2001年于重庆大学博士毕业，现在中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司主要从事静态破碎剂在抗滑桩坚硬岩石开挖中的应用*亢会明1．2李束为2张建良2(1重庆大学 西南资源开发及环境灾害控制教育部重点实验室 重庆 400044) (2中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司 成都 610017)摘要 某滑坡治理工程抗滑桩紧邻天然气井及集、输气管道施工，不允许采用普通爆破方法进行施工，为保证安全和加快施工进度采用了静态破碎方法，通过现场试验，确定了坚硬石英砂岩的静态破碎设计参数，取得了良好效果。
关键词 抗滑桩，坚硬岩石，静态破碎剂分类号 文献标识码 文章编号APPLICATION OF STATIC EXPLOSIVES IN EXCA V ATION OF HARDROCKS OF ANTI-SLIDING PILEKang Huiming1．2，Li Shuwei 2，Zhang jiangliang 2(1 Key Lab. for the Exploitation of Southwest Resources and the Environmental Disaster Control Engineering, Ministry ofEducation, Chongqing University, Chongqing 400044 China )(2 China Petroleum Engineering CO., LTD Southwest Company 610017 China )Abstract In some landslide regulatory works, anti-sliding piles adjoins gas well and pipeline. The normalblasting could not be used in construction. So, static exploding method is applied in anti-sliding pile construction for safety and shorting construction period. Furthermore, static exploding designing parameters of hard quartz-sandstone are obtained in in-situ experiment and come up to fine result.Key words anti-sliding pile ，hard rocks ，static explosives1．概述抗滑桩是滑坡治理施工中最常用的抗滑结构之一，由于桩孔断面大，一般都大于 1.25m ，无法用钻孔机械进行桩孔施工，只有采用人工开挖。
静态破碎剂的性能优化与工程应用
系数。
（２）采用聚胺脂材料封孔，钻孔百米极限抽采量较高。
采用聚胺脂材料封孔的钻孔百米极限瓦斯抽为２２２６８．８５ｍ３，是水泥浆封孔的钻孔的１．３２～１．６９倍。
（３）采用聚胺脂材料封孔百米抽采率相对较高。
采用聚胺脂材料封孔的钻孔百米抽采率可达到８０％左右，而水泥浆封孔的钻孔仅为２５％～２６％之间。
Ⅱ８２５工作面走向长为４３５￣４５５ｍ，平均４４０ｍ，倾斜宽１３０ｍ，煤层平均厚度８．５０ｍ，煤的容重为１．３ｔ／ｍ３，煤层平均原始瓦斯含量为８．３７ｍ３／ｔ，由此计算得出该工作面范围内８煤层瓦斯储量为５２９．０３４万ｍ３。
根据自动计量装置计量统计及计算结果（见表２），８７６工作面通过在机巷和风巷施工顺层钻孔抽放瓦斯，瓦斯预抽（排）率为３２．９３％。
回采过程中工作面相对瓦斯涌出量在１．７７￣２．０３ｍ３／ｔ，与预计工作面回采相对瓦斯涌出量６．６７ｍ３／ｔ有较大程度的降低。
回采期间，通过顺层钻孔抽采瓦斯，回风巷瓦斯浓度控制在０．３６％￣０．３％，平均值０．３３％左右。
上隅角瓦斯基本控制到０．２％￣０．６％之间，平均值０．４％左右，基本消除了回采工作面瓦斯超限现象。
实践证明，在厚煤层构造煤层区，采用顺层钻孔预抽采瓦斯，可以较好的解决煤层瓦斯超限问题。
通过调整钻孔孔径、钻孔间距及钻孔的布置方式等参数，可以有效提高煤层瓦斯抽采率。
（作者单位：淮北矿业集团有限公司）责任编辑：陈泰风排瓦斯量（万ｍ３）２３．５机巷预抽量（万ｍ３）１０１．６风巷预抽量（万ｍ３）４９．１２瓦斯储量（万ｍ３）５２９．０３４瓦斯预抽（排）率％３２．９３科园静态破碎剂是以煅烧的氧化钙为主体的粉末状无机化合物，用水调成浆体灌入岩石或者混凝土钻孔中，随着水化反应的进行，膨胀与硬化同时进行，生成新的膨胀物质，缓慢而且静静的将膨胀压力施加给孔壁，从而将介质破碎。
和传统炸药爆破方式比较，静态破碎在反应进行过程中，平静无声响，不产生有毒物质，且在局部范围内进行，是一种安全、无公害的破碎方法，在一些特殊环境的拆除中得到较好的应用。
静态破碎剂
静态破碎剂导言静态破碎剂是一种常用的建筑材料处理工具，用于将坚硬材料打碎成更小的颗粒。
它主要由高硬度、高强度和耐磨的材料制成，广泛用于建筑、道路维修和挖掘工程中。
本文将详细介绍静态破碎剂的工作原理、应用领域以及使用注意事项。
一、工作原理1.1 原理介绍静态破碎剂利用其高能量冲击力将材料打碎。
在破碎剂内部，装有一个活塞和一个冲击钻头。
活塞通过液压系统提供的高压力，在冲击钻头的帮助下产生强大的冲击力。
当冲击钻头与被破碎的材料接触时，冲击力会使材料发生断裂，进而达到破碎的效果。
1.2 工作过程静态破碎剂的工作过程如下：1.2.1 准备工作：将破碎剂安装到挖掘机或装载机的臂架上，并确保连接牢固。
1.2.2 定位目标：将破碎剂准确定位到待破碎的材料上方，并根据需要调整破碎剂的角度和位置。
1.2.3 开始破碎：启动液压系统，使活塞上升，冲击钻头与材料接触。
通过不断重复的冲击，将材料打碎成更小的颗粒。
1.2.4 清理残渣：在完成破碎后，使用挖掘机或其他工具将残渣清理干净，为下一步工作做好准备。
二、应用领域2.1 建筑工程静态破碎剂在建筑工程中有着广泛的应用。
它可以用于破碎混凝土、石材、砖块等硬质材料，使这些材料便于运输和处理。
此外，破碎后的材料还可以作为再生骨料，用于混凝土制品的生产。
2.2 道路维修在道路维修工程中，静态破碎剂可以用于破碎旧的路面，减少工程量，节约时间和人力成本。
通过使用破碎剂，旧的路面可以快速被打碎成较小的颗粒，然后清理干净，铺设新的路面材料。
2.3 挖掘工程在挖掘工程中，需要处理大块的岩石或者混凝土时，静态破碎剂也发挥着重要的作用。
它可以用于破碎和瓦解挖掘机或装载机无法处理的大型块状材料，使得挖掘工程更加顺利。
三、使用注意事项3.1 安全操作在使用静态破碎剂时，必须遵循相关的安全操作规程。
操作人员应具备一定的经验和技能，并且了解破碎剂的工作原理和操作方法。
在操作过程中，必须佩戴好安全帽、护目镜和防护手套，确保安全。
静态破碎技术在危岩处治工程中的应用
静态破碎技术在危岩处治工程中的应用【摘要】静态破碎技术具有无震动、无冲击波、无飞石等优点，近年来已广泛应用于破碎坚硬岩石和拆除各种混凝土施工中。
本文以平昌县某边坡危岩处治工程为例，介绍静态破碎的各项设计参数，分析施工成本，同时指出了使用该技术的局限性。
【关键词】静态破碎剂；设计参数；边坡；危岩Static Breaking Technology In Dangerous rock Control Project Application【Abstract】The static breaking technology has without the vibration, stone merits and so on does not have the shock-wave, not flies, in recent years widely has applied in the stave hard rock and demolishes in each kind of concrete construction. In this paper, Pingchang project as an example of a steep slope dangerous rock control, introduced the static state stave each design parameters, the analysis construction cost, had simultaneously pointed out uses this technical the limitation.【Key words】Soundless Cracking Agent;Design Parameters;Slope;Dangerous Rock1. 引言静态破碎是20世纪80年代末至90年代初兴起的一种新型爆破开挖技术，魏承景,谢逢午［1 ］，冯彧雷［2 ］，张爱莉，姚刚［3 ］等已对其进行了一定的研究。
浅谈静态破碎剂
浅谈静态破碎剂（中国矿业大学力学与建筑工程学院矿建08-5班侯玉卓）摘要：静态破碎剂是不产生噪声、震动和粉尘等公害，能够平静而安全地破碎、解体岩石或混凝上构筑物的特殊破碎材料。
这种材料释放的膨胀压力在微裂缝发生后仍能持续，所以裂缝的宽度随时间而扩大。
本文从静态破碎剂破岩机理、影响膨胀因素、功能特性及组成和施工工艺及应用浅谈了静态破碎剂。
关键词：静态破碎剂，破岩机理，水化产物，膨胀压力，破碎机理1 静态破碎剂破岩机理静态破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配有其他有机、无机添加剂而制成的灰白色粉沫。
CaO是破碎剂的主要膨胀源，添加剂只对CaO的水化反应速度起控制作用，同时对膨胀物质的性质有一定影响。
产生如下化学反应：CaO+H2O Ca (OH)2+15.5千卡/克分子反应后生成的Ca (OH)2是六方晶系的晶体物质，其体积是54.47A3，为CaO体积的两倍。
在体积增大的同时，晶粒间的间隙随之增大，特别是坚硬粗大晶粒的硅酸盐之间的间隙更大。
在环境温度200ºC、水灰比为30%的破碎剂纸筒试验证明，自由膨胀的状态下，筒内水化反应后破碎剂的体积比原体积大3 ~ 4倍。
况且每个克分子的CaO反应释放出15.5千卡的热量，又促进水化反应，尤其在约束条件下，膨胀压力更会增高。
温度升高，体积膨胀，由此对被破介质产生膨胀压力。
该膨胀压力在被破介质中沿径向产生压应力，切向产生拉应力。
当切向拉应力超过介质的抗拉强度时就产生裂缝并发展下去。
由于岩石或混凝土均属脆性材料，其抗拉强度(20~130kgf /cm2)远远小于抗压强度。
由静破剂产生的膨胀压力(>300kgf/cm2)所对应的切向拉应力可远远大于脆性介质的抗拉强度，因此，如果只考虑被破介质固有的抗拉强度和适当的孔网参数，则一般脆性介质均能被破碎。
对于有两个自由面的介质，一个独立的炮孔，其膨胀压力一部分使孔底向自由面形成裂缝，另一部分用来推动被破碎的介质。
静态爆破方案
静态爆破方案1 静态破碎剂破裂岩石工艺1.1 静态破碎剂的作用原理1.1.1 静态破碎剂的组分与种类静态破碎剂，是以生石灰（CaO ）为主体(占 64～81%)和多种无机化合物（SO3Fe2O3MgO ，SiO2，Al2O3）及某些特殊有机化合物所组成，在1200~1500℃高温中煅烧，冷却研磨后即为成品，在使用中可根据情况加入外加剂，调节其反应速度。
其密度为 1.69g/cm 3、熔点为 2572℃。
遇水会发生剧烈的化学反应，放出大量的热其基本的化学反应式如下：1229.64)(-⋅+−→−+mol KJ OH Ca O H CaO从上式中能够看出，这是一个放热反应。
CaO 和水混合后，立即发生两类物质的转移过程。
一是水分子进入CaO 粒子内部，并与之发生水化反应；二是水化反应产物向原来充水空间转移。
如果前者与后者相适应，即水化速度和水化产物的转移速度相等时，“CaO -水”系统的体积不会发生膨胀。
可是，由于 CaO 的结构特性内比表面积大，其水化速度很快水化速度大于水化产物的转移速度。
这时，由于 CaO 粒子周围的反应产物还没有转移走，而里面的反应物又大量的产生了，这些新的反应物将冲破原来的反应层，使粒子产生机械跳跃，因而发生体积膨胀，产生膨胀压力，将约束介质破坏在没有约束条件下，氧化钙将散裂成粉末。
静态破裂剂膨胀压力的产生是由于其反应后体积增大所引起的。
CaO 和水反应时，生成Ca(OH)2的固相体积在一定的条件下要比 CaO 的固体相体积约增大 97.92%。
固相体积增大，固相体积和空隙体积增量之和超过“CaO -水”系统的空间，从而引起CaO 体积的增大，膨胀压力增大，但从其标准状况反应物的摩尔体积和生成物的摩尔体积进行比较能够看出，并不是在所有的情况下都会产生体积膨胀。
下列反应式给出了反应物、生成物的摩尔体积和比重等数据。
1229.64)(-⋅+−→−+mol KJ OH Ca O H CaO摩尔体积（cm 3） 16.764 18.069 33.056比 重（g/cm 3） 3.2~3.4 1.0 1.1~1.3从上面所列数据来看，生成物的摩尔体积为 33.056 cm 3，而反应物的摩尔体积为：16.764+18.069=34.833 cm 3，反应之后体积应该变小，而不是增大。
静态爆破方案
1 静态破碎剂破裂岩石工艺 1.1 静态破碎剂的作用原理1.1.1 静态破碎剂的组分与种类静态破碎剂，是以生石灰（CaO ）为主体(占 64～81%)和多种无机化合物（SO3Fe2O3MgO ，SiO2，Al2O3）及某些特殊有机化合物所组成，在1200~1500℃高温中煅烧，冷却研磨后即为成品，在使用中可根据情况加入外加剂，调节其反应速度。
其密度为 1.69g/cm 3、熔点为 2572℃。
遇水会发生剧烈的化学反应，放出大量的热其基本的化学反应式如下：1229.64)(-⋅+−→−+mol KJ OH Ca O H CaO从上式中可以看出，这是一个放热反应。
CaO 和水混合后，立即发生两类物质的转移过程。
一是水分子进入CaO 粒子内部，并与之发生水化反应；二是水化反应产物向原来充水空间转移。
如果前者与后者相适应，即水化速度和水化产物的转移速度相等时，“CaO -水”系统的体积不会发生膨胀。
但是，由于 CaO 的结构特性内比表面积大，其水化速度很快水化速度大于水化产物的转移速度。
这时，由于 CaO 粒子周围的反应产物还没有转移走，而里面的反应物又大量的产生了，这些新的反应物将冲破原来的反应层，使粒子产生机械跳跃，因而发生体积膨胀，产生膨胀压力，将约束介质破坏在没有约束条件下，氧化钙将散裂成粉末。
静态破裂剂膨胀压力的产生是由于其反应后体积增大所引起的。
CaO 和水反应时，生成Ca(OH)2的固相体积在一定的条件下要比 CaO 的固体相体积约增大 97.92%。
固相体积增大，固相体积和空隙体积增量之和超过“CaO -水”系统的空间，从而引起CaO 体积的增大，膨胀压力增大，但从其标准状况反应物的摩尔体积和生成物的摩尔体积进行比较可以看出，并不是在所有的情况下都会产生体积膨胀。
下列反应式给出了反应物、生成物的摩尔体积和比重等数据。
1229.64)(-⋅+−→−+mol KJ OH Ca O H CaO摩尔体积（cm 3） 16.764 18.069 33.056 比 重（g/cm 3） 3.2~3.4 1.0 1.1~1.3从上面所列数据来看，生成物的摩尔体积为 33.056 cm 3，而反应物的摩尔体积为：16.764+18.069=34.833 cm 3，反应之后体积应该变小，而不是增大。
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静态胀裂剂破碎施工技术
9.1 静态胀裂剂破碎机理
• 静态胀裂剂由钙、硅、铝、铁等氧化物 及特殊有机物配制而成，主要原料是氧 化钙，故外观呈灰白色粉末。它与适量 的水掺和后，产生的化学反应如下：
• CaO+H2O→ Ca（OH）2+6.5×104J
9.1 静态胀裂剂破碎机理
• 当氧化钙转化为氢氧化钙时，其晶体由立方
• 脆性材料的抗拉强度只有抗压强度的1/9~1/5。 各种岩石的抗拉强度通常小于9.91~19.61MPa， 抗压强度达29.42~294.2MPa；混凝土抗拉强度 小于1.177~2.354MPa，抗压强度达 9.91~49.04MPa。孔壁径向压应力增加到某一 数值，就会在切向拉应力作用下产生裂缝， 发生破坏。在被破碎介质中，当d＝4cm和孔 距为40~60cm时，介质内部产生径向破裂所需 的压应力p值是：对于混凝土， p≤9.91~14.71MPa；中硬岩或硬岩， p≤9.907~29.42MPa。
9.3 静胀剂破碎的设计与施工
• 孔网参数
• d = 40mm,a = 0.3~0.5m,b = 0.3~0.4m，l = 0.9~1.0H, • 静态胀裂剂用量2±0.2kg/m（当d=40mm 时）。
9.3 静胀剂破碎的设计与施工
水灰重量比0.3左右。 • 自由面数不少于2个。 • 注意冲孔。
通过优选添加剂的品种和剂量，可以调
节所需膨胀力的数值。从图中可见，对
于同一种静态胀裂剂而言，掺入添加剂，
可使膨胀力提高30%~50%。
孔壁压力与装药密实度有关
• 钻孔孔壁上的压力与孔内静态胀裂剂的
装药密度有关，装药密度越剂，
提高炮孔初始压力，进而提高膨胀压力。
9.1 静态胀裂剂破碎机理
• 在被破碎介质中，若炮孔半径用a表示， 孔壁受到均匀的压应力q，那么根据弹 性理论，在距孔中心r处 静态胀裂剂所 产生的径向压应力σr和切向拉力σθ可按 下式计算：
9.1 静态胀裂剂破碎机理
a q a q r 2 2 r r
2
2
9.1 静态胀裂剂破碎机理
软岩 中硬岩 硬岩
2
混凝 土
无钢筋 有钢筋 软岩
3 岩石
中硬岩 硬岩
9.4 特点及适用条件
• 静态胀裂剂施工安全，对保留体无损伤，在极 复杂环境条件下的介质破碎解体，在饰面石材 的切割开采等方面受到施工单位的欢迎；但用 静态胀裂剂进行破碎施工时，被破碎介质开裂 速度慢，施工时间长，特别是冬季施工这一问 题更是突出；加之静态胀裂剂膨胀力小，不适 用于钢筋混凝土的拆除，用药量大，拆除成本 高，使其推广又受到一定的限制。但静态胀裂 剂又是拆除工程中不可缺少的一种方法，可用 于动静结合的施工方法，或用于其他的综合施 工方法。
9.1 静态胀裂剂破碎机理
• 静态胀裂剂所产生的膨胀压力为
40~60MPa，故能满足混凝土和各种岩石
解体工程的需要。
9.2 静态胀裂剂性能
• (1) 膨胀压力与作用时间的关系 • JC—1系列静态胀裂剂被注入炮孔中 ，经过 15~30min开始凝固并对孔壁施加压力。随时 间的延长，作用力逐渐增大。总的变化趋势 是，膨胀初期阶段胀力增大速度快，这段时 间为2~10h，与被破碎物体出现裂隙相对应； 尔后增大速度减缓，直至达到最大作用力为 止，这段时间约为10~24h，与被碎物体中裂 隙宽度达到最大值相对应。
静态胀裂剂型号及适用温度
编 号
1 2 3 4
静态胀裂剂型号
JC-1-Ⅰ JC-1-Ⅱ JC-1-Ⅲ JC-1-Ⅳ
适用季节
夏季 春、秋季 冬季 寒冬
适用温度范围 oC
＞25 10~25 10 ＜0
静态胀裂剂孔网参数与单耗表
序 号
1 孤石
破碎对象
孔直 径 mm
30~42 30~42 39~50 30~42 39~50 30~42 30~42 39~50
膨胀力与孔深的关系
• 钢管中灌入静态胀裂剂，沿钢管轴向布
一串应变片，以测量其应变沿轴向的大
小。经过一定时间后测得其应变，仅算
其应力，可以看出由于孔口无堵塞，孔
口压力几乎为零，随着孔深的增加，孔
壁压力逐渐趋向正常值。
膨胀力与添加剂的关系
• 在JC—1系列静态胀裂剂中加入不同类
型的添加剂，对于膨胀力有较大影响。
膨胀压力与孔径的关系
• JC—1系列静态胀裂剂对孔壁作用胀力P随炮 孔直径d值的增加而增大，当孔径d不超过一 定范围时，存在如下的实验关系，即： • P=kdn • 式中：p—作用于孔壁的胀力，Pa；d—炮孔 直径，cm；n—与静态胀裂剂类型有关的指数， 该值通过试验而定；K—与被破碎介质和几何 尺寸有关的常数。
膨胀压力与水灰比的关系
• 静态胀裂剂加水量一般应为其重量的
29%~30%。随着加水量的增加，膨胀压
力减小。加水量过小，会引起水化不完
全和装药操作困难。
膨胀压力与环境温度的关系
• 环境温度对静态胀裂剂的膨胀压力的上升 速度有很大影响。温度高时，膨胀压力达 到最大值的时间大大缩短。对于JC—1号 静态胀裂剂，19℃以下时，需10~15 h完成 膨胀压力快速增长阶段，而温度为35oC左 右时，只需0.5~2 h就完成了膨胀压力快速 增长阶段；对于不同型号的快速静态胀裂 剂，仅需要10~30min即达到最大膨胀压力
孔距 cm
50~60 40~50 30~40 35~60 25~35 40~60 30~50 20~30
孔深 cm
0.7~0.75H 0.75~0.95 H 0.9~0.95H 0.7~0.95H 0.9~0.95H 1.0~1.05H 1.05H 1.05~1.1H
单耗/kg.m-3
切割 2~3 3~4 4~5 4~6 10~15 3~5 4~6 5~7 破碎 3~5 4~6 5~7 6~9 15~20 5~7 9~10 10~12
晶系变为复三方偏三角面体。据测定，在自 由膨胀的前提下，反应后的体积可增大3~4倍； 比表面积增加了100倍，同时还释放出热量。 因此，化学反应后，静态胀裂剂的体积膨胀，
压力升高，温度上升，产生对被破碎物体做
功的能力。该膨胀压力在被破碎介质中沿径
向产生压应力，在切向产生拉应力。
9.1 静态胀裂剂破碎机理