中深孔靜態(tài)破碎試驗研究.pdf

1、靜態(tài)破碎是近年來新興的一門爆破技術，目前，這項技術已經(jīng)有了廣泛的應用，與爆破相比，破碎過程安全平穩(wěn)，是傳統(tǒng)爆破技術的一種重要的發(fā)展和補充。
　　井下煤層頂板坍塌是采煤過程中遇到的難題，靜態(tài)破碎技術的產生給解決這一難題提供了理論和實踐上的可能性，中深孔頂板處理與靜態(tài)破碎結合起來，是一項有意義的實用研究。目前靜態(tài)破碎在頂板處理中還沒有具體應用，本文通過理論分析和模型試驗相結合的方法對靜態(tài)破碎劑在中深孔中的破碎規(guī)律進行了試驗研究，旨在提

2、高破碎效果，避免炸藥爆破帶來的安全隱患，證實靜態(tài)破碎力學理論上的可行性。
　　論文運用化學知識描述了破碎劑反應中物質轉化過程，應用力學知識、理論公式對靜態(tài)破碎機理進行了詳盡分析，并對水灰比、時間、外界溫度、孔徑大小、孔徑深度、材料特性和填充密實度等影響對靜態(tài)破碎劑的主要因素作了簡要分析，對中深孔中的破碎試驗提供了一定的支撐作用。
　　通過中深孔鋼管壓力測試六組對比試驗結果可知:水灰比相同時，實測管內最大膨脹壓力隨著管徑的增大

3、而增大，在發(fā)生沖孔以后，鋼管底部破碎劑繼續(xù)水化反應能夠測得最大壓力值，也與管徑的大小呈正相關;管徑相同時，最大膨脹壓力總體來說，在一定范圍內隨著水灰比的增大而減小，但是水灰比越小對施工不利。反應速率在破碎劑有鋼管約束的情況下，大體符合性能測試中自由膨脹水化反應的速度規(guī)律。
　　由三組不同規(guī)格的混凝土模型試塊破碎過程得出以下結論:混凝土模型試驗采取水平預留圓孔(40mm、50mm)，裝藥過程比垂直孔徑繁瑣，藥卷型裝藥方式操作較為簡便

4、，破碎劑密實度不夠能導致水化反應過程中出現(xiàn)噴孔現(xiàn)象;與混凝土試塊體積小、預留孔徑小的反應過程相比，中深孔混凝土試驗模型反應過程較快，并沒有呈現(xiàn)在裝藥10～18小時以后才開始出現(xiàn)裂縫擴展現(xiàn)象。裂紋擴展并沒有出現(xiàn)軸向對稱的四條裂紋或者中心對稱的三條主裂縫，而是呈現(xiàn)先在截面產生豎向對稱的兩條主裂縫，發(fā)展到上方自由面以后，延著裝藥的方向繼續(xù)擴展，直至破壞，在發(fā)生噴孔的情況下，裂縫擴展稍有變化。靜態(tài)破碎劑的體積與能夠破碎混凝土的體積呈現(xiàn)的并不是簡