液浸式快速静态破碎药卷

本发明与爆破有关，尤其与静态破碎剂有关。

传统的静态破碎剂是一种特殊的硅酸盐和氧化钙为主的无机化合物。如日本公开专利JP60～80662介绍的一种静态破碎剂，其成份为：重量%。

CaO    30～90%

水泥    10～70%

无水硫酸钠    5～30%

氧化钙是产生膨胀的主要成份。在水化反应过程中氧化钙生成膨胀性的结晶水化物，由原来的氧化钙晶体转化氢氧化钙晶体，体积发生膨胀产生作功的能量，传递到被破碎的物体，所产生的膨胀压力可达300kg/cm2。一般岩石的抗压强度为1000～2000kg/cm2，混凝土为150～500kg/cm2，而它们抗拉强度分别为40～70kg/cm2及15～30kg/cm2。静态破碎是利用脆性体抗拉强度小的特点，利用破碎剂的膨胀压力使物体发生压缩应变，利用随着压缩应变产生的拉伸应变进行拉伸破坏。氧化钙存在遇水体积迅速膨胀，立即产生大量气体因而无法施工等问题。目前国内外解决办法是加入氧化铁、氟化钾、硅酸盐类等，在1200～1500℃高温炉中进行煅烧，研磨后制成粉末状产品。通过煅烧后，封口剂和减速剂等将CaO颗粒包裹起来，形成内包型结构。而混合型静态破碎剂是把CaO和添加剂在常温下按比例混合而成。无论那种型式，抑制剂均为固体，因而对CaO水化反应的抑制不强。掺少了抑制作用不大，掺多了成本增高，膨胀力不足。因而一般静态破碎剂存在膨胀力较小，破碎时间较长，成本较高等问题。

本发明的目的是提高静态破碎剂的膨胀力，缩短破碎时间;本发明的另一个目的是便于调节氧化钙水化反应时间，使施工操作简便。

本发明是这样实现的：

本发明由氧化钙，无水硫酸钠，水玻璃组成，其用量为：%（重量）

CaO    80-98

无水硫酸钠    0.8-14

水玻璃    0.2-6

其中氧化钙为破碎剂，无水硫酸钠为催化剂，水玻璃为抑制剂。无水硫酸钠起增加和催化CaO结晶，膨胀作用，水玻璃起增大CaO晶体和延缓水化时间的作用。无水硫酸钠和水玻璃混合溶解于水中制成液体抑制剂，其中水分含量为60-80%（重量）。氧化钙制成药卷型，使用时才浸入液体抑制剂，浸入后药卷的水灰比不能小于0.2。

液体抑制剂可由无水硫酸钠，水玻璃和水按配比放入容器内，加热到200-300℃，约30分钟，固态物质全部溶解而制成。

药卷中的氧化钙平均粒径为2-3mm，装填密度r＝1.44-1.45g/cm2。药卷浸入液体抑制剂10-15秒，水灰比为0.2-0.25。

药卷浸入液体抑制剂后，填入岩石孔内，氧化钙发生水化反应，体积约增大2-2.5倍，产生的膨胀压力将岩石破碎。

本发明将抑制剂制成液体制剂，有如下优点：

1.掺量少，抑制效果好，能充分利用氧化钙越多，膨胀体积越大的特性，由于液体抑制剂的渗透，抑制性能好，只需少量就可达到目的，故氧化钙成分可达98%，而用干粉型抑制剂时，则氧化钙成份最多只能达70%。

2.能加大氧化钙体积和应力，抑制剂和氧化钙混合后发生如下反应。

Na2O・nSiO2+Ca（OH）2＝Na2O・（n-1）SiO2+CaO・SiO2+H2O

生成的硅酸钙胶体使Ca（OH）2体积不断膨胀，晶体不断增大，膨胀体积可达2.4倍以上，用其它抑制剂时，则只能达2倍。膨胀应力可达1100kg/cm2以上，而用其它抑制剂时，则只能达300-500kg/cm2。

3.调节氧化钙水化反应时间方便，操作简单，由于液体抑制剂是一种亲水性表面活性物质。在氧化钙粒子表面形成一层薄膜，阻止了水份与粒子之间的作用。因此使氧化钙水化速度延缓，温度上升平稳。其渗透量越多，形成的薄膜越厚，延缓的时间就越长，反之则相反。

4.能充分利用氧化钙颗粒越粗，膨胀体积越大的特点，因为液体能渗入到颗粒的里层。而干粉型抑制剂则达不到这一点，所以氧化钙不能加工成颗粒状，只能加工成细粉，其膨胀力必然不足。

5.破碎剂做成药卷型，使用时才和液体抑制剂混合。克服了干粉型抑制剂加工破碎剂时就加入而造成提前反应的问题。

本发明具有膨胀力大（1220kg/cm2）反应时间快（3-30分钟），成本低（300元/吨）等优点。可将f＝4-10的岩石和300＃混凝土破碎，其眼间距在300-700毫米以上。本发明适用环境温度为5-35℃，不需要换配方。本发明既可用在地面破碎岩石或旧建筑物，也可用于采掘工程、井巷光面爆破，有广泛的推广应用前景。

说明书后附的《国内外几种静态破碎剂膨胀力、反应时间和成本的比较报告》表明本发明的膨胀力最大，反应时间最短，成本最低，技术经济指标处于国际领先水平。

如下是本发明的实施例：

本发明的破碎剂氧化钙平均粒径为2.0毫米。最大粒径为5毫米。选用长纤维抗温性强的滤纸，缝成直径×长＝37×280mm的纸袋。将氧化钙装入袋中封口，即成破碎剂药卷。药卷装药密度r＝1.44-1.45g/cm3。

将无水硫酸钠，水玻璃和水按配比放入容器内，加热到200-300℃，约半小时，固态物质全部溶解，即制成液体抑制剂。其中水含量为70%。

使用时，将药卷浸入配制好的抑制剂液体中10-15秒，然后逐条送入眼孔内，捣实即可。

本发明的配方可为如下几种：重量%

1、氧化钙    85%

无水硫酸钠    11%

水玻璃    4%

2、氧化钙    90%

无水硫酸钠    8%

水玻璃    2%

3、氧化钙    80%

无水硫酸钠    14%

水玻璃    6%

4、氧化钙    98%

无水硫酸钠    1.8%

水玻璃    0.2%

5、氧化钙    95%

无水硫酸钠    0.8%

水玻璃    4.2%

6、氧化钙    94.8%

无水硫酸钠    4%

水玻璃    1.2%