CN101871756A - 液压静态***的方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的液压静态***的方法及其设备，适用于岩石或混凝土脆性材料的切割；主要用于石材开采生产过程中，进行液压静态***(胀裂)切割；是用物理静态***代替化学静态***的一种方法，具体地说：是用液压膨胀胶管来取代胀裂剂的方法；其特征在于：根据切割线按一定的间距均布钻一排孔，采取在各个孔内放置液压膨胀胶管，通过液压装置进行加压，其液压膨胀胶管在各个孔内形成膨胀压力，使岩石在液压膨胀胶管形成膨胀压力作用下，当液压膨胀胶管形成的膨胀压力超过岩石的抗拉强度时，岩石按设定的切割线撑裂，从而获得适合生产加工的石材坯料；其工艺成熟，设备安全、可靠；生产易于操作、易于控制，高效、节能、环保无污染；生产周期为1-3小时左右，生产周期短、效率高、生产成本低；具有显著社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于一种石材开采技术及设备，特别涉及一种静态***技术及设备。
背景技术
静态破碎法(静态***技术)，是近时期发展起来的一种破碎(或切割)岩石和混凝土的新方法，亦称静力迫裂和静力破碎技术。确切地说，其为静态***化学法。其基本原理、依据为：一般岩石或混凝土均属脆性材料，脆性材料的抗压强度大，抗拉强度小，其抗拉强度远小于抗压强度。岩石的抗拉强度为4-10Mpa，混凝土的抗拉强度约1.5-3.0Mpa，约相当于其抗压强度的1/10-1/20。而通常静态破碎剂的膨胀压力可达30-50Mpa。所以，合理的破碎设计(装药量、孔径、孔深和孔间距的确定)是能够使孔眼周围的介质受到充分破坏的。只要约束继续存在，破碎剂就有持续产生或残留一定程度的膨胀压力的性质，因而能继续增大或产生新的裂缝。
目前的石材开采中，主要采用静态***化学法。其是根据切割线按一定的间距均布钻一排孔，然后将一种含有钼、镁、钙、钛等元素的无机盐粉末状静态破碎剂，用适量水调成流动状浆体，直接灌入钻孔中，靠胀裂剂在钻孔内发生的水化反应，使晶体变形，随时间的增长体积增大，产生膨胀压力(径向压应力和环向拉应力)，缓慢地、静静地施加给孔壁，经过一段时间后达到最大值，在其化学反应产生巨大膨胀压力的作用下，使岩石按设定的切割线撑裂，从而获得适合生产加工的石材坯料的方法。(所谓石材坯料，即为从矿山中开采获的具备一定尺寸大小的石料，其是加工石头板材、型材、雕刻、雕塑用的原材料)
其存在着，填满胀裂剂后，岩石一般要1-3天才能裂开，效率低；气温低时效果不佳，接近0℃时，胀裂剂停止化学反应，无法使用；胀裂剂为一次性消耗品，胀裂剂用量大，浪费资源，生产成本高；产生的废渣污染环境等不足。
采用关键词对中国专利及权威网站检索和市场调查，查到静态***化学法相关的专利1件，其是武汉工业大学林宗寿申请的，专利号为87207860的专利技术；未发现与本发明液压静态***方法相关报道和产品。
发明内容
本发明的目的在于：针对石材开采生产的应用的现有技术静态***化学法的不足，提出一种液压静态***的方法。
本发明的另一目的在于：针对石材开采生产的应用的现有技术静态***化学法的不足，提出一种液压静态***设备。
本发明的再有一目的在于：提出一种液压静态***的方法及其设备的用途。
本发明的液压静态***的方法，适用于岩石或混凝土脆性材料的切割；主要用于石材开采生产过程中，进行液压静态***(胀裂)切割；是用物理静态***代替化学静态***的一种方法，具体地说：是用液压膨胀胶管来取代胀裂剂的方法。本发明的液压静态***的方法，其特征在于：根据切割线按一定的间距均布钻一排孔，采取在各个孔内放置液压膨胀胶管，通过液压装置进行加压，其液压膨胀胶管在各个孔内形成膨胀压力，使岩石在液压膨胀胶管形成膨胀压力作用下，当液压膨胀胶管形成的膨胀压力超过岩石的抗拉强度时，岩石按设定的切割线撑裂，从而获得适合生产加工的石材坯料。
一种液压静态***设备，其特征在于：由液压装置、不少于5个接口的可拆卸的静态***液压管，静态***液压膨胀胶管构成，其液压装置与不少于5个接口的可拆卸的静态***液压管连接，静态***液压管与不少于1根可拆卸的静态***液压膨胀胶管连接而构成液压静态***设备使用整机。使用时，液压装置与不少于5个接口的可拆卸的静态***液压管连接在，将液压膨胀胶管按装接于静态***液压管上，然后，将液压膨胀胶管***石材的钻孔中，通过液压装置加压，使其液压膨胀胶管在各个孔内形成膨胀压力，使岩石在液压膨胀胶管形成膨胀压力作用下，当液压膨胀胶管形成的膨胀压力超过岩石的抗拉强度时，岩石按设定的切割线撑裂，而获得适合生产加工的石材坯料。
所述液压装置可采用现有技术的整机液压装置，也可自行组装；其由动力***(燃油机动力***或电动机动力***)、液压油泵、液压油箱、液压输出口、液压表、止回阀、液压油回流口等安装固在机架上而构成。所述液压装置，具体是由液压泵与液压油箱安装固在机架上而构成，其液压泵上设有液压输出管，液压油箱设有液压油回流管，其回流管上设有止回阀；所述液压装置，其液压泵的液压输出管上连接有液压表。所述静态***液压管接口数量在10-502个范围为宜，以12--102个范围为佳。可以多根静态***液压管连接构成502个接口以上的静态***液压管而满足任何使用要求。所述液压静态***膨胀管由膨胀软管体和接头组成，其膨胀软管体具有由一端密闭构成的空腔，空腔有一出口，其空腔出口设置为管接头或管接口形式的结构。其管接头或管接口可设计为外接或内接形式结构。其膨胀软管体与接头联接、固定，可采用现有技术来完成；其外接或内接结构为现有技术的螺纹结构或其它结构。所述液压静态***膨胀管，其膨胀软管体采用耐用耐压弹性材料(如橡胶等)制作，为避免膨胀管在液压作用下伸长，纵向加有高强度纤维。在液压时，使其伸长得以限制，定向产生横向膨胀，一般要求膨胀体积应达1-2倍或以上，以获得最理想的使用效果。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
本发明采用物理静态***方法代替化学静态***方法和设备，其工艺成熟，设备安全、可靠；生产易于操作、易于控制，高效、节能、环保无污染；生产周期为1-3小时左右，生产周期短、效率高、生产成本低；具有显著社会效益和经济效益。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
图1-外接头液压静态***膨胀管结构示意图
图2-内接头液压静态***膨胀管结构示意图
图3-液压静态***的方法及设备总体示意图
图4-液压管E的结构示意图
图5-均布钻孔示意图
图6-使用方式示意图
图7-优选使用方式示意图
图8--使用局部放大示意图
图9--加钢管护套使用局部放大示意图
图中：膨胀管内腔(1)，膨胀软管体(2)，膨胀管接头(3)，膨胀管螺纹(4)，膨胀管口(5)，膨胀管(A)，被切割石头的(B)，钻孔(C)，通用液压管(D)，本发明技术的专用液压管(E)，液压装置(F)，液压表(G)，止回阀(H)，连接(J)，液压管两端接口，进口或出口的接口(ja)或(jb)，液压管支接口(jc)，液压泵接口连接(J1)，液压回油连接(J2)，钢管护套(R)。
具体实施方式
在石材开采矿场，将需切割的石头，如图5所示均布钻孔，孔距依不同的石料有所不同，强度高硬度大的如花岗岩石，均布钻孔孔距要小，密度大一些，大理石则均布钻孔孔距可大一些。
本发明实施例
以宽2米大理石为材料，如图5所示均布钻孔，其孔距为100毫米，钻孔19个。
选用长2米22个接口的静态***液压管，其含20个支接口(jc)，其中19个接于膨胀管(A)使用，剩余不用的1个接口用封头密封。
如图8、图9所示：本发明的液压静态***膨胀管(A)长度、大小须与钻孔(C)直径、深度相适应，因此可按生产应用需求设计各种直径、长度的膨胀管系列产品。在使用中，其膨胀管(A)的膨胀软管体部分长度应略小于钻孔深度，如果遇到膨胀管太长，膨胀管(A)的膨胀软管体部分露出钻孔外，可将长出钻孔外的膨胀管用钢管护套套住加以保护，以防止钻孔外的膨胀管胀裂。
如图3所示：将膨胀管(A)依次***钻孔(C)内，将膨胀管(A)依次与专用液压管(E)的接口(jc)连接，然后将通用液压管(D)的一端与液压装置(F)的油泵连接，另一端与专用液压管(E)的接口(ja)连接；专用液压管(E)的另一端接口(jb)与回流的通用液压管(D)连接，回流的通用液压管(D)的一端与止回阀连接好，止回阀另一端液压管接于液压装置(F)的油箱。
检查确认无误后，打开止回阀，启动油泵，待输油管路及膨胀管内的空气排净后即可关闭止回阀进行加压，一边加压，一边观察，发现岩石开裂时，迅速打开止回阀，以防膨胀管过度膨胀而被石块划伤，以延长膨胀管使用寿命。
液压装置进行加压，其液压膨胀胶管在各个孔内形成膨胀压力，使岩石在液压膨胀胶管形成膨胀压力作用下，当液压膨胀胶管形成的膨胀压力超过岩石的抗拉强度时，岩石按设定的切割线撑裂破开，一般约需1-3小时。
Claims (8)
1.一种液压静态***的方法，其特征在于：根据切割线按一定的间距均布钻一排孔，采取在各个孔内放置液压膨胀胶管，通过液压装置进行加压，其液压膨胀胶管在各个孔内形成膨胀压力，使岩石在液压膨胀胶管形成膨胀压力作用下，按设定的切割线撑裂，而获得适合生产加工的石材坯料。
2.一种液压静态***设备，其特征在于：由液压装置、不少于5个接口的可拆卸的静态***液压管，静态***液压膨胀管构成，其液压装置与不少于5个接口的可拆卸的静态***液压管连接，静态***液压管与不少于1根可拆卸的静态***液压膨胀胶管连接而构成整机液压静态***设备。
3.根据权利要求2所述的液压静态***设备，其特征在于：所述静态***液压管接口数量在10-502个范围。
4.根据权利要求2所述的液压静态***设备，其特征在于：所述静态***液压管接口数量在12--102个范围。
5.根据权利要求2所述的液压静态***设备，其特征在于：所述液压静态***膨胀管，由膨胀软管体和接头组成，其膨胀软管体具有由一端密闭构成的空腔，空腔有一出口，其空腔出口设置为管接头或管接口形式的结构。
6.根据权利要求2所述的液压静态***设备，其特征在于：所述液压静态***膨胀管，其膨胀管的膨胀软管体采用耐用耐压弹性材料制成。
7.根据权利要求2所述的液压静态***设备，其特征在于：所述液压静态***膨胀管，其膨胀管的膨胀软管体纵向加有高强度纤维。
8.一种液压静态***的方法及设备的用途，用于石材开采生产。
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