专利名称:液浸式快速静态破碎药卷的制作方法
技术领域:
本发明与爆破有关,尤其与静态破碎剂有关。
传统的静态破碎剂是一种特殊的硅酸盐和氧化钙为主的无机化合物。如日本公开专利JP60~80662介绍的一种静态破碎剂,其成份为%CaO 30~90%水泥 10~70%无水硫酸钠 5~30%氧化钙是产生膨胀的主要成份。在水化反应过程中氧化钙生成膨胀性的结晶水化物,由原来的氧化钙晶体转化为氢氧化钙晶体,体积发生膨胀产生作功的能量,传递到被破碎的物体,所产生的膨胀压力可达3000吨/米2。一般岩石的抗压强度为1000~2000kg/cm2,混凝土为150~500kg/cm2,而它们抗拉强度分别为40~70kg/cm2及15~30kg/cm2。静态破碎就是制利用脆性体抗拉强度小的特点,利用破碎剂的膨胀压力使物体发生压缩应变,利用随着压缩应变产生的拉伸应变进行拉伸破坏。氧化钙存在遇水体积迅速膨胀,立即产生大量气体因而无法施工等问题。目前国内外解决办法加入氧化铁、氟化钾、硅酸盐类等,在1200~1500℃高温炉中进行煅烧,研磨后制成粉末状产品。通过煅烧后,封口剂和减速剂等将CaO颗粒包裹起来,形成内包型结构。而混合型静态破碎剂则是把CaO和添加剂在常温下按比例混合而成。无论那种型式,抑制剂均为固体,因而对cao水化反应的抑制不强。掺少了抑制作用不大,掺多了成本增高,膨胀力不足。因而一般静态破碎剂存在膨胀力较小,破碎时间较长,成本较高等问题。
本发明的目的是提高静态破碎剂的膨胀力,缩短破碎时间;本发明的另一个目的是便于调节氧化钙水化反应时间,使施工操作简便。
本发明是这样实现的本发明由氧化钙,无水硫酸钠,水玻璃组成,其用量为%(重量)CaO 80-98无水硫酸钠 0.8-14水玻璃 0.2-6其中氧化钙为破碎剂,无水硫酸钠为催化剂,水玻璃为抑制剂。无水硫酸钠起增加和催化cao结晶,膨胀作用,水玻璃起增大cao晶体和延缓水化时间的作用。无水硫酸钠和水玻璃混合溶解于水中制成液体抑制剂,其中水分含量为60-80%(重量)。氧化钙制成药卷型,使用时才浸入液65-80%抑制剂,浸入后药卷的水灰比不能小于0.2。
液体抑制剂可由无水硫酸钠,水玻璃和水按配比放入容器内,加热到200-300℃,约30分钟,固态物质全部溶解而制成。
药卷中的氧化钙平均粒径为2-3mm,装填密度r=1.44-1.45g/cm2。药卷浸入液体抑制剂10-15秒,灰水比为0.2-0.25。
药卷浸入液体抑制剂后,填入岩石孔内,氧化钙发生水化反应,体积约增大2-2.5倍,产生的膨胀压力将岩石破碎。
本发明将抑制剂制成液体制剂,有如下优点1、掺量少,抑制效果好,能充分利用氧化钙越多,膨胀体积越大的特性,由于液体抑制剂的渗透,抑制性能好,只需少量就可达到目的,故氧化钙成分可达98%,而用干粉型抑制剂时,则氧化钙成份最多只能达70%。
2、能加大氧化钙体积和应力,抑制剂和氧化钙混合后发生如下反应。
Na2onsiO2+ca(OH)1=Na1o(n-1)sio2+cao.sio2+H2O生成的硅酸钙胶体使Ca(OH)2体积不断膨胀,晶体不断增大,膨胀体积可达2.4倍以上,用其它抑制剂时,则只能达2倍。膨胀应力可达1100kg/cm2以上,而用其它抑制剂时,则只能达300-500kg/cm2。
3、调节氧化钙水化反应时间方便,操作简单,由于液体抑制剂是一种亲水性表面活性物质。在氧化钙粒子表面形成一层薄膜,阻止了水份与粒子之间的作用。因此使氧化钙水化速度延缓,温度上升平稳。其渗透量越多,形成的薄膜越厚,延缓的时间就越长,反之则相反。
4、能充分利用氧化钙颗粒越粗,膨胀体积越大的特点,因为液体能渗入到颗粒的里层,面干粉型抑制剂则达不到这一点。所以氧化钙不能加工成颗粒状,只能加工成细粉,其膨胀后力必然不足。
5、破碎剂做成药卷型,使用时才和液体抑制剂混合。克服了干粉型抑制剂加工破碎剂时就加入而造成提前反应的问题。
本发明具有膨胀力大(1220ky/cm2)反应时间快(3-30分钟),成本低(300元/T)等优点。可将f=4-10米的岩石和300#混凝土破碎,其眼间距在300-700毫米以上。本发明适用环境温度为5-35℃,不需更换配方。本发明既可在地面破碎岩石或旧建筑物,也可用于采掘工程,井巷光面爆破,有广泛的推广应用前景。
如下是
具体实施例方式本发明的破碎剂氧化钙平均粒径为2.0毫米。最大粒径为5毫米。选用长纤维抗温性强的滤纸,缝成直径×长=37×280mm的纸袋。将氧化钙装入袋中封口,即成破碎剂药卷。药卷装药量r=1.44-1.45g/CM3。
将无水硫酸钠,水玻璃和水按配比放入溶器内,加热到200-300℃,约半小时,固态物质全部溶解,即制成液体抑制剂。其中水含量为70%。
使用时,将药卷浸入配制好的抑制剂液体中10-15秒,然后逐条送入眼孔内,捣实即可。
本发明的配方可为如下几种1、氧化钙 85%无水硫酸纳 11%水玻璃 4%2、氧化钙 90%无水硫酸钠 8%水玻璃 2%3、氧化钙 80%无水硫酸钠 14%水玻璃 6%4、氧化钙 98%无水硫酸纳 1.8%水玻璃 0.2%5、氧化钙 95%无水硫酸纳 0.8%水玻璃 4.2%6、氧化钙 94.8%无水硫酸纳 4%水玻璃 1.2%
权利要求
1.液浸式快速静态破碎药卷,具特征在于由氧化钙,无水硫酸钠,水玻璃组成,其用量如下重量%氧化钙 80-98无水硫酸钠 0.8-14水玻璃 0.2-6其中氧化钙为破碎剂,无水硫酸纳为催化剂,水玻璃为抑制剂,无水硫酸钠和水玻璃溶解于水中制成液体抑制剂,液体抑制剂含水份65~80%(重量),氧化钙为粒状,制成药卷,使用时将药卷浸入液体抑制剂,药卷浸入后的水灰比不能小于0.2。
2.根据权利要求1所述的液浸式快速静态破碎药卷,其特征在于药卷中CaO平均粒径为2~3mm,液体抑制剂含水份70%,药卷浸入液体抑制剂时间为10~15秒,药卷的灰水比为0.2~0.25。
3.根据权利要求1或2所述的液浸式快速静态破碎药卷,其特征在于液体抑制剂的制成为将无水硫酸纳水玻璃和水按配比放入溶器内,加热到200~300℃,直至固态物质全部溶解为止。
全文摘要
本发明将粒状氧化钙作为破碎剂制成药卷。将无水硫酸钠和水玻璃溶解于水中制成液体抑制剂,其中含水份65~70%(重量)。使用时将药卷浸入液体抑制剂10~15秒,药卷的灰水比为0.2~0.25。本发明的配方为氧化钙80~98%,无水硫酸钢0.8~14%,水玻璃0.2~6%。本发明膨胀力可达1220kg/cm
文档编号C04B28/10GK1055217SQ9010579
公开日1991年10月9日 申请日期1990年3月27日 优先权日1990年3月27日
发明者陈世超, 来和章, 刘天应 申请人:芙蓉矿务局