矿用静态碎裂剂及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用静态碎裂剂及使用方法，所述静态碎裂剂组分及质量比重如下：生石灰占71%-82%；水泥占7%-10%；生石膏占2%-4%；膨润土占6%-12%；粉煤灰占2%-4%；使用时，对于需要粉碎的煤层，设计孔径一般为1.5cm-4cm，孔距为15cm-30cm，孔深为煤层厚度的75%-90%；操作方法是首先将生石灰、水泥、生石膏、膨润土和粉煤灰按照预设比例混合均匀，然后将其加入钻孔中，最后将所需用水注入到钻孔中，15-60min煤层可自行破碎。本发明专利技术有效避免了因爆炸而产生的噪音、飞石、粉尘及有毒气体，可在安全条件下作业，无任何爆炸燃烧成分，不怕火烧和撞击；所述静态碎裂剂的作用时间可依配方变化予以调控,生产成本较低，运输、保管使用方便安全，尤其适合在地质条件复杂、瓦斯含量较高的矿井中使用，优点更加突出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种非爆炸性破碎技术，可用于矿山的开采，尤其适于在地质条件复杂、瓦斯含量较高的煤矿中，其优点更加突出。
技术介绍
传统的煤矿开采技术主要包括化学爆破和人工开采。传统的人工开采，不仅浪费大量的人力物力，效率低下，还影响了工程进度，不符合现代化矿井作业的需要。化学爆破是通过高速的化学反应，在装药孔壁上产生巨大的气体压力，使周围的介质破碎。使用化学爆破会产生巨大的气体压力，并伴随震动、冲击、噪音、粉尘等现象，直接或间接威胁作业人员的生命安全。在特殊作业区域，例如含有易燃、易爆气体的矿井中，采用化学爆破作业显然是不合理的。近年来，一种非爆炸性碎裂技术在岩石开采、建筑物的拆除等领域逐渐推广应用。CN 102010169 A曾庆轩等人在专利《一种静态碎裂剂》中报道，依靠生石灰遇水膨胀的特性来分裂岩石，该过程一般需要7小时的反应时间。CN 87102228 A许宁等人在专利《新型静态碎裂剂》中报道的静态碎裂剂能适用于_22°C -44°C，该技术使用粉末状生石灰。目前，国内尚没有针对矿井煤炭开采所需静态碎裂剂的制备及使用方法的报道。
技术实现思路
为满足在矿井下的 作业需求，本专利技术提供一种矿用静态碎裂剂，本专利技术可使人们按照预想的形状、规格对煤层进行特定爆破，具有无污染、反应温和等优点，能够广泛应用于井下开采等工程领域。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案。一种矿用静态碎裂剂，所述静态碎裂剂由生石灰、水泥、生石膏、膨润土、粉煤灰和水组成。进一步的，在没有添加水时，上述物料质量比重如下:生石灰占71%_82% ;水泥占7%-10% ;生石膏占2%-4% ;膨润土占6%-12% ;粉煤灰占2%-4%。进一步的，所述的生石灰为块状固体，非粉末状。进一步的，所述的生石灰直径0.8-1.2cm。进一步的，水与水泥质量之比为3.89-4.42。本专利技术具体的使用方法: 对于需要粉碎的煤层，设计孔径一般为1.5cm-4cm，孔距为15cm-30cm，孔深为煤层厚度的75%-90%，操作方法是首先将生石灰、水泥、生石膏、膨润土和粉煤灰按照预设比例混合均匀，然后将其加入钻孔中，最后将所需用水注入到钻孔中。反应15-60min，煤层可自行破碎。本专利技术具有如下有益效果:本专利技术以生石灰为主要膨胀剂，以水泥和粉煤灰为固化剂，所配制的静态碎裂剂的作用强度及反应时间与生石灰的量有关，可以通过具体的作业环境来确定生石灰的用量。本专利技术有效避免了因爆炸而产生的噪音、飞石、粉尘及有毒气体，可在瓦斯浓度较高的环境下安全作业，而本专利技术开始的作用时间可以根据具体的需要而定，这样可以让作业人员安全撤离，并且该本专利技术无任何爆炸燃烧成分，不怕火烧和撞击，运输、保管使用方便安全。中国专利CN 102050611 A中提出使用氧化铝、氨基硅及钙矾石等，但这些组分的成本较高，而本专利技术以膨润土、粉煤灰作为主要组分，静态碎裂剂的成本可降低50%。另外，美国专利US 4565579所报道的石灰萤石破碎机的开裂时间需要9_48小时，开裂时间较长，且时间不可控制，相比之下，本专利技术能够很好的解决这一问题。目前市场可供的静态碎裂齐U，其爆破压强一般在30-45MPa。本专利技术所提供的静态碎裂剂，其最高爆破压强已经达到55MPa，能够为煤层的粉碎提供更多选择。具体实施例方式下述未述及的相关
技术实现思路
均可采用或借鉴现有技术。一种矿用静态碎裂剂，所述静态碎裂剂由生石灰、水泥、生石膏、膨润土、粉煤灰和水组成:在没有添加水时，上述物料质量比重如下:生石灰占70%-85% ;水泥占5%-15% ；生石膏占1%_5% ;膨润土占5%-15% ;粉煤灰占1%_5%。下面以具体实施例说明。对于需要粉碎的煤层，设计孔径一般为1.5cm-4cm,孔距为15cm-30cm,孔深为煤层厚度的75%-90%，操作方法是首先将生石灰、水泥、生石膏、膨润土和粉煤灰按照预设比例混合均匀，然后将其加入钻孔中，最后将所需用水注入到钻孔中。反应15-60min，煤层可自行破碎。以下质量份 实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用静态碎裂剂，其特征在于：所述静态碎裂剂由生石灰、水泥、生石膏、膨润土、粉煤灰和水组成。

【技术特征摘要】
1.一种矿用静态碎裂剂，其特征在于:所述静态碎裂剂由生石灰、水泥、生石膏、膨润土、粉煤灰和水组成。2.根据权利要求1所述的矿用静态碎裂剂，其特征在于:在没有添加水时，上述物料质量比重如下:生石灰占71%-82% ;水泥占7%-10% ;生石膏占2%-4% ;膨润土占6%_12% ;粉煤灰占 2%-4%。3.根据权利要求1所述的矿用静态碎裂剂，其特征在于:所述的生石灰为块状固体，非粉末状。4.根据权利要求1或3所述的矿用静态碎裂剂，其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，顾相伶，郑梅，于国雷，张峰，崔海波，王伟峰，
申请(专利权)人：泰安市华硕能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：