靜態(tài)破裂技術(shù)及機(jī)理研究.pdf

1、靜態(tài)破裂技術(shù)亦稱靜態(tài)破石技術(shù)、無聲破碎技術(shù)、靜態(tài)爆破技術(shù)等。其作為控制爆破的一個(gè)重要補(bǔ)充，在石材開采、混凝土破碎、巖石開挖和高邊坡修整等工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。靜態(tài)破裂過程中因無震動、無飛石、無噪聲、無粉塵和毒氣，以及對保留部分無損傷，而倍受施工單位贊譽(yù)。尤其是在我國的三峽水利工程建設(shè)中大面積使用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。武漢理工大學(xué)是我國從事該技術(shù)研究開發(fā)最早、成果最多、推廣應(yīng)用最早和最廣的研究單位，多項(xiàng)成果被鑒定為具有國際領(lǐng)先水平

2、。 論文通過總結(jié)已有的靜態(tài)破裂技術(shù)成果，歸納各階段的研究進(jìn)程和理論成就，理清了靜態(tài)破裂技術(shù)研究的系統(tǒng)理論體系，揭示了研究基礎(chǔ)的理論節(jié)點(diǎn)。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、新型精密儀器檢測觀察，運(yùn)用化學(xué)動力學(xué)及數(shù)學(xué)計(jì)算，深化和提煉出新的靜態(tài)破裂膨脹機(jī)理系統(tǒng)理論體系，并尋求開發(fā)了靜態(tài)破裂技術(shù)的新領(lǐng)域。 用X射線衍射（稱XRD）物相定量分析方法，研究不同靜態(tài)破裂劑水化過程中物相隨時(shí)間的變化以及晶格的轉(zhuǎn)變過程，得到了不同加水條件下靜態(tài)破裂劑

3、水化過程中不同時(shí)刻的XRD圖譜，建立了相應(yīng)的靜態(tài)破裂劑水化反應(yīng)動力學(xué)方程及參數(shù)。在理論上描述了靜態(tài)破裂劑水化過程中體積增長率與水化反應(yīng)速率成正比、與體系孔隙率成反比的關(guān)系式。運(yùn)用化學(xué)動力學(xué)理論和巖石力學(xué)理論，建立了膨脹力的動力學(xué)方程，該模型計(jì)算結(jié)果與測力環(huán)方法實(shí)測結(jié)果吻合較好。 將“熱點(diǎn)”起爆理論引入靜態(tài)破裂劑膨脹機(jī)理研究，率先提出了溫度控制理論，對靜態(tài)破裂劑配方改進(jìn)和膨脹破裂機(jī)理研究具有一定的理論價(jià)值；并據(jù)此理論研制出新型“水

4、工靜態(tài)破裂劑”，已獲湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和1項(xiàng)國家發(fā)明專利。 研制出全新的靜態(tài)破裂劑膨脹壓力測試方法，取代了常規(guī)的“無縫鋼管壓力測試方法”，消除了壓力測試受到環(huán)境、人員、應(yīng)變片等多種因素的影響而發(fā)生的計(jì)算不準(zhǔn)確、誤差較大的缺陷。使得靜態(tài)破裂劑膨脹性能測試和產(chǎn)品質(zhì)量檢測更簡捷和準(zhǔn)確，該測試方法已獲國家發(fā)明專利。 根據(jù)靜態(tài)破裂劑機(jī)理的理論研究成果，以及對地震勘探震源炮孔封堵作用的理論分析，新研制出了“地震勘探封孔劑”，該地震