一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法和施工工艺，首先对待破裂、破碎的工作面进行定位、观察，并钻孔；再向钻孔内插入充装管，充装管的输入端暴露在钻孔外面，然后对钻孔的一部分进行封堵，使得钻孔形成空腔；然后通过充装管向钻孔的空腔内充入破裂介质，并对充装管内的介质进行加压；当达到介质的爆炸极限压力时，激活介质，实现介质膨胀破裂。本发明专利技术的施工方式灵活，效率高，实现施工现场直接进行介质充装，不会造成飞石，震动，噪音，粉尘等负面效应，安全性和可操作性高；充分合理的利用了资源，能根据施工现场的需求改变介质的量和压力来满足爆破条件。

Method for engineering rupture and fragmentation based on non initiating explosive device

The invention discloses a project break method and construction technology of non explosive based on first break the surface towards work positioning, observation, and then inserted into the drilling hole; filling pipe, tube filling the input end of the exposure to the outside part of the hole, and then drilling block, the drilling hole to form the cavity; and then filled into the cavity through the medium of filling pipe rupture, and the filling pipe in the medium pressure; when the pressure reaches the explosion limit of active medium, medium, medium to achieve expansion rupture. The construction method of the invention is flexible, high efficiency, realize the construction site directly filling medium, will not cause the flying stones, vibration, noise, dust and other negative effects, safety and high maneuverability; full and reasonable utilization of resources, to meet the condition of blasting volume and pressure according to the requirement of construction site change medium.

【技术实现步骤摘要】
一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法
本专利技术涉及非火工品破裂领域，具体涉及一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法。
技术介绍
人们在提到爆炸极限时，常常是谈爆炸色变。因为当达到爆炸极限时，稍不留神，就会引起爆炸，因而会造成损坏甚至是破坏。所谓爆炸极限也称爆炸浓度极限，是指可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围。有时也指液相物质在遇到合适的热量能够变成气相的热量极限。日常生活或工作中担心碰到这个极限，而在工程破裂、破碎过程中恰恰可以充分利用这个极限，本专利技术的基本思想就基于这一点。由爆炸极限理论可以知道，可燃气体或蒸气与空气的混合物，并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸，而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。实验发现，当混合物中可燃气体浓度接近化学反应式的化学计量比时，燃烧最快、最剧烈。若浓度减小或增加，火焰蔓延速率则降低。当浓度低于或高于某个极限值，火焰便不再蔓延。可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度，称为该气体或蒸气的爆炸下限；反之，能使火焰蔓延的最高浓度则称为爆炸上限。可燃气体或蒸气与空气的混合物，若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上，便不会着火或爆炸。爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示，有时也用单位体积可燃气体的质量(kg·m-3)表示。混合气体浓度在爆炸下限以下时含有过量空气，由于空气的冷却作用，活化中心的消失数大于产生数，阻止了火焰的蔓延。若浓度在爆炸上限以上，含有过量的可燃气体，助燃气体不足，火焰也不能蔓延。但此时若补充空气，仍有火灾和爆炸的危险。所以浓度在爆炸上限以上的混合气体不能认为是安全的。现有的工程岩石破裂、破碎过程，通常采用炸药破裂对岩石进行破碎，其具有诸多弊端和限制，尤其是安全上的弊端和政策上的限制，往往在需要进行炸药破裂的时候，无法得到使用炸药的许可，即使得到使用炸药的许可，也因其容易出现诸如飞石，震动，噪音，粉尘等负面效应，使得炸药在矿山开采和废石剥离的过程中呈现出弊多利少。因而凡是涉及到需要爆破破裂或破碎的领域都在寻找非炸药作业方式，实际上，现实中存在的这种爆炸极限现象就是完全可以充分主动利用的现象，当然要配合起必要的手段和工艺。
技术实现思路
基于此，针对上述问题，有必要提出一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法，其施工方式灵活，效率高，实现施工现场直接进行介质充装，不会造成飞石，震动，噪音，粉尘等负面效应，安全性和可操作性高；充分合理的利用了资源，能根据施工现场的需求改变介质的量和压力来满足爆破条件。本专利技术的技术方案是：一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法，包括以下步骤：a、对待破裂、破碎的工作面进行定位、观察，并钻孔；b、向钻孔内插入充装管，充装管的输入端暴露在钻孔外部，然后对钻孔的入口端进行密闭封堵，钻孔的底部留作空腔；c、通过充装管向钻孔的空腔内充入用于借助其物理膨胀实现破裂的介质，对充装管内的介质进行加压；d、当达到介质需要的压力时，激活介质，让介质物理膨胀，实现利用介质的物理膨胀来实现对对象物体的破裂。在本操作工艺或施工方法中，采用了先进行堵孔再充入介质(先堵孔，后装填)，并通过激活介质产生物理膨胀引起破裂，整个过程更安全，简化了破裂过程，提高了效率和效果。钻孔的底部空腔作为充装介质的物理空间，实际上是被限制或固定的，或者说预留作空腔的钻孔的容量是有限的，于是体积膨胀了的介质对钻孔产生挤压，因而引起破裂或破碎，从而实现利用非火工品进行工程破裂或破碎。作为上述方案的进一步优化，所述步骤b中采用堵孔定位器对钻孔进行封堵，所述的堵孔定位器，包括封堵器和连接套筒，所述封堵器包括伸缩爪、封堵筒和空心连杆，所述封堵筒上设置有空心连杆的插入孔，空心连杆通过该插入孔贯穿封堵筒；所述伸缩爪的一端与空心连杆的伸出端固定连接，另一端滑动连接于封堵筒的边缘处；所述连接套筒包括操作套筒和贯穿操作套筒设置的操作连杆，所述操作连杆为空心杆，且操作连杆的一端与空心连杆可拆卸连接。封堵筒为圆柱形的筒状物体，中间设有插入孔供空心连杆穿过，方便空心连杆与连接套筒发生相对运动(左右或上下相对运动即可)，在连接套筒相对运动的时候，可以伸缩或收回伸缩爪；当空心连杆与封堵筒发生相对运动时，伸缩爪被推出，由以前的相对于空心连杆的倾斜状态变成了垂直于杆的状态，起到了顶紧孔壁的作用。本专利技术所述的堵孔定位器能够在指定的位置固定住，用于精准地定位堵孔的位置；不仅仅能精准地确定堵孔的位置，更能够承受足够的力量，将堵孔材料拦截在指定的位置之外，为堵孔预留足够的空腔，能够将堵孔材料固定在该位置，使堵孔材料不至于落入空腔中。作为上述方案的进一步优化，所述伸缩爪包括第一伸缩爪和第二伸缩爪，所述第一伸缩爪和第二伸缩爪分别位于封堵筒的两端，且第一伸缩爪的一端和第二伸缩爪的一端分别固定设置在空心连杆的两端，第一伸缩爪的另一端和第二伸缩爪的另一端分别滑动连接在封堵筒两端的边缘处。伸缩爪的长度大于钻孔的半径。在伸缩爪未伸出之前，封堵筒可以移动到任何位置，但是，在伸缩爪伸出来以后，由于爪子顶住了孔壁，又分为上下两层的结构，紧紧地顶在孔壁上，因此起到了固定作用；采用两层伸缩爪，使固定更稳定，承重效果更好。作为上述方案的更进一步优化，所述封堵筒的直径小于钻孔孔径2cm以内。防止堵塞材料掉下进入空腔中。作为上述方案的进一步优化，所述步骤b中封堵钻孔的具体步骤如下：b1、根据钻孔的孔径大小，安装堵孔定位器；b2、将堵孔定位器放入到孔中破裂设计指定的堵孔位置；b3、向上拉动空心连杆使伸缩爪张开顶住钻孔的孔壁，堵孔定位器固定在指定的位置；b4、卸下堵孔定位器的操作连杆和操作套筒；b5、向孔内注入堵孔材料；b6、待堵孔材料凝固。所述指定位置为将钻孔预留出来用作空腔的长度后需要堵塞的钻孔与空腔的分解线，由破裂介质的数量决定和破裂设计确定，或者由抵抗线的大小决定其堵孔的长度,堵孔材料为早强速凝水泥混凝土。作为上述方案的进一步优化，所述钻孔内还设置有激活材料。在达到介质的破裂条件时通过激活材料激活介质，安全性更高。作为上述方案的更进一步优化，所述充装管的管径为10-20mm，充装管的输出端伸入保护套，且输入端位于保护套外部；充装管的外部设置有激活装置，充装管的输出端和激活装置密封设置于保护套内，所述激活装置为用于容纳激活材料的密封容器。充装管用于将介质单向输送介质(气体或者液体)进入保护套内，实现介质的快速输入，可根据需求控制输送进入的介质量，更加方便、快捷、安全；保护套具有密封效果，借助孔壁的帮助承受高压，在需要进行破裂操作时，激活装置内部的激活材料发生热化学反应，引起介质发生相变，由液相变成气相发生体积膨胀，而且通常在变化的一瞬间体积会增加很多倍，而充装液态介质的物理空间实际上是被限制或固定的，或者说预留作空腔的钻孔的容量是有限的，于是体积膨胀了的介质对钻孔产生挤压，因而引起破裂或破碎，从而实现利用非火工品进行工程破裂或破碎所述充装管还包括引线，所述引线的一端暴露于保护套外，另一端位于激活装置内部。通过引线通电，传输到激活装置，从而使激活装置内部发生化学反应，起到激活的作用；其激活方式安全、高效，不会造成环境污本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法，其特征在于，采用介质的物理膨胀特性进行膨胀破裂，先对钻孔进行密闭封堵，再向钻孔内充入破裂用介质，包括以下步骤：a、对待破裂、破碎的工作面进行定位、观察，并钻孔；b、向钻孔内插入充装管，充装管的输入端暴露在钻孔外面，然后对钻孔的入口端进行密闭封堵，钻孔的底部留作空腔；c、通过充装管向钻孔内充入破裂用介质；d、激活介质，让介质产生物理膨胀，实现用介质对物体的物理膨胀破裂。

【技术特征摘要】
1.一种基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法，其特征在于，采用介质的物理膨胀特性进行膨胀破裂，先对钻孔进行密闭封堵，再向钻孔内充入破裂用介质，包括以下步骤：a、对待破裂、破碎的工作面进行定位、观察，并钻孔；b、向钻孔内插入充装管，充装管的输入端暴露在钻孔外面，然后对钻孔的入口端进行密闭封堵，钻孔的底部留作空腔；c、通过充装管向钻孔内充入破裂用介质；d、激活介质，让介质产生物理膨胀，实现用介质对物体的物理膨胀破裂。2.根据权利要求1所述的基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法，其特征在于，所述步骤b中采用堵孔定位器对钻孔进行封堵，所述的堵孔定位器，包括封堵器和连接套筒，所述封堵器包括伸缩爪、封堵筒和空心连杆，所述封堵筒上设置有空心连杆的插入孔，空心连杆通过该插入孔贯穿封堵筒；所述伸缩爪的一端与空心连杆的伸出端固定连接，另一端滑动连接于封堵筒的边缘处；所述连接套筒包括操作套筒和贯穿操作套筒设置的操作连杆，所述操作连杆为空心杆，且操作连杆的一端与空心连杆可拆卸连接。3.根据权利要求2所述的基于非火工品进行工程破裂、破碎的方法，其特征在于，所述伸缩爪包括第一伸缩爪和第二伸缩爪，所述第一伸缩爪和第二伸缩爪分别位于封堵筒的两端，且第一伸缩爪的一端和第二伸缩爪的一端分别固定设置在空心连杆的两端，第一伸缩爪的另一端和第二伸缩爪的另一端分别滑动连接在封堵筒两端的边缘处。4.根据权利要求2-3任一项所述基于非火工品进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃如贤，
申请(专利权)人：覃如贤，
类型：发明
国别省市：四川,51