岩石破碎
岩石破碎学

岩石破碎学岩石破碎学:1. 什么是岩石破碎学?岩石破碎学是指对岩石,如砂岩、火山岩、页岩等,通过碎裂、压碎、破碎等手段进行研究、分析和记录,以获取该岩石的性质、结构和构造及其相关作用的研究领域。
2. 岩石破碎学的研究内容(1)岩石的性质研究:如碎裂性能、抗压强度、摩擦系数、密度、吸收率等;(2)岩石层状结构分析:如破碎及破碎层状结构、岩石构造结构、块状构造结构及块状结构等;(3)岩石力学性能研究:如岩石爆破破坏特性、岩石抗侵蚀性能及强度、岩石抗震性能及强度、岩石应力与变形特性、渗流应力控制现象及其规律等。
3. 岩石破碎学的重要作用(1)岩石的力学性能参数的准确测定。
可以为岩石爆破、岩土工程等提供重要参考依据,以确定岩石的破碎面及实际力学性能;(2)确定岩石的加工性能。
可以分析岩石表面的碎裂模式,进而为砂岩矿物提取、加工工艺、岩石粉碎设备、岩石磨料工业等提供重要技术支持;(3)确定岩石的构造结构。
可以分析岩石的构造结构、岩石的层状结构以及岩石表面的碎裂状况,可以为水利工程、矿井工程、岩溶工程、环境保护工程、土壤结构调整、土石流工程等提供重要基础性知识和技术参数支持。
4. 岩石破碎学的研究方法(1)大量实验。
需要从研究分析的角度,对岩石进行大量实验,包括碎裂性能试验、抗压试验、抗拉试验、抗剪试验、压实特性试验等;(2)数值模拟分析。
可以借助计算机软件,建立数值模型,通过数值计算在不同的破碎条件下的岩石破碎机制,从而探究岩石的力学性能;(3)新型技术。
如采用微波测绘技术对岩石的各个特征参数进行快速测量和分析;运用NURBS多面元网模型对岩石的破碎及碎裂场进行分析和研究。
5. 总结岩石破碎学是一门研究岩石结构、性能及其相关作用的重要分支,它的研究内容主要有岩石性质研究、岩石层状结构分析以及岩石力学性能研究。
它为岩石爆破、砂岩矿物提取加工工艺以及岩石表面碎裂模式研究等提供了重要技术支持,是岩石资源开发利用和水土保持工程的重要基础性研究领域。
岩石破碎学

岩石破碎学
岩石破碎学是研究岩石在施加不同的外力时如何破碎的学科,它可以帮助我们了解更多关于岩石结构,物理性质和力学特性的信息,使我们能够更好地利用它们。
它主要聚焦于分析岩石破碎的形式,机制,步骤和效果,以及其力学性质对岩石破碎影响程度的研究。
二、岩石破碎学的相关研究
1、岩石强度的测量
测定岩石的强度是岩石破碎学研究的重要方面,可以通过实验来测量岩石的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和变形应力等它们的物理性质,从而了解它们本身的结构和强度,并在施加外力时如何变形和破碎。
2、破碎机制研究
对于岩石破碎机制的研究,我们可以用计算机模拟模拟不同的外力,探究岩石的破碎机制。
计算机模拟的结果有助于我们深入了解岩石特性,推断外力的大小,有助于更好地预测岩石的破碎效果。
三、岩石破碎学的应用
1、岩石的勘探开采
对岩石的破碎机制的研究有助于我们在勘探开采过程中更好地
进行矿物分选,从而提高采矿效率。
2、地质构造研究
通过研究岩石破碎形式和效果,我们能够更深入地了解岩石结构,以及不同的力学特征对岩石结构的影响,进而加深对地质构造的理解。
3、岩石的加工利用
除了勘探开采以外,岩石加工利用也是一个重要的作用。
研究岩石破碎机制,可以帮助我们更好地控制岩石破碎形式和效果,以便更好地加工利用它们。
四、总结
从上述内容可以看出,岩石破碎学是一门非常重要的学科,它可以帮助我们了解岩石实际的结构和特性,有助于我们更好地开采和利用岩石,使我们能够更好地利用它们,为人类的发展和社会的进步做出应有的贡献。
岩石的爆破破碎机理2008

岩石的爆破破碎机理2008-07-09 17:39一、岩石爆破破碎的主因破碎岩石的炸药能量以两种形式释放出来,一种是冲击波,一种是爆炸气体。
但是岩石破碎的主要原因究竟是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的结果,由于认识和掌握资料的不同,便出现了不同的结果。
1、冲击波拉伸破坏理论(该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴维尔)当炸药在岩石中爆轰时,生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石,在岩石中引起强烈的应力波,它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,因此引起周围岩石的过度破碎。
当压缩应力波通过粉碎圈以后,继续往外传播,但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。
当它达到自由面时,压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波,虽然此时波的强度已很低,但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度,所以仍足以将岩石拉断。
这种破裂方式亦称“片落”。
随着反射波往里传播,“片落”继续发生,一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。
因此岩石破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果,爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。
2、爆炸气体的膨胀压理论(该观点的代表人物村田勉等)从静力学的观点出发,认为药包爆炸后,产生大量高温、高压气体,这种气体膨胀时所产生的推力作用在药包周围的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力不等引起的不同的径向位移,导致在岩石中形成剪切应力。
当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石的破裂。
当爆炸气体的膨胀推力足够大时,还会引起自由面附近的岩石隆起、鼓开并沿径向方向推出。
它在很大程度上忽视了冲击波的作用。
3、冲击波和爆炸气体综合作用理论(该观点的代表人物有C.W.利文斯顿、φ.A.鲍姆,伊藤一郎,P.A.帕尔逊、H.K.卡特尔,L.C.朗和N.T.哈根等)这种观点的学者认为:岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果。
即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同,爆炸冲击波(应力波)使岩石产生裂隙,并将原始损伤裂隙进一步扩展;随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,脱离母岩。
岩石破碎施工方案

岩石破碎施工方案岩石破碎施工方案一、前期准备工作:1. 制定施工方案:根据岩石的性质、密度、硬度等情况,制定具体的岩石破碎施工方案,包括使用的破碎设备、施工工艺和安全措施等。
2. 检查周围环境:检查周围环境,确保无潜在的安全隐患,如建筑物、管道等,确保施工过程中不会对周围环境造成影响。
3. 准备破碎设备:准备好必要的破碎设备,如破碎机、钻孔机、钻头等,确保设备齐全且良好运行。
二、岩石钻孔:1. 确定钻孔点位:根据施工方案和场地情况,确定钻孔点位,并在预定的位置进行标注。
2. 钻孔机操作:使用钻孔机进行钻孔,根据岩石的硬度和密度等情况,选择合适的钻头仔细操作,并及时清理钻孔孔底的碎石。
三、装载炸药:1. 确定药包量及布置:根据岩石的性质和厚度,合理确定药包量,并按照规定的布置方式将炸药包装入岩石钻孔中。
2. 安全措施:在安装炸药的过程中,必须严格遵守安全操作规程,穿戴防护装备,确保安全生产。
四、引爆炸药:1. 布线连接:将炸药按照规定的方法进行布线连接,确保引爆的可靠性和准确性。
2. 安全警示:在进行引爆前,必须向周围人员做好安全警示,确保无人员靠近爆破现场。
3. 引爆炸药:通过电火花或其他合理方法引爆炸药,确保爆破的顺利进行。
五、岩石破碎与清理:1. 爆破后清理:在岩石破碎后,进行现场清理,清除岩石碎块,确保施工场地的通畅。
2. 碎石运输:将岩石碎块运送至指定的地点,如破碎机或填埋场等。
3. 破碎细化:如有需要,对较大的岩石碎块进行二次破碎,以适应后续使用。
六、施工安全措施:1. 安全警示标识:在施工现场周围设置明显的安全警示标识,限制非施工人员进入施工区域。
2. 防护措施:施工人员必须穿戴好安全帽、安全鞋等防护装备,确保施工人员的人身安全。
3. 灭火设备:现场必须配备灭火器等灭火设备,应急时能够及时有效地处理事故。
总结:岩石破碎施工方案是针对不同的岩石性质和具体施工情况而制定的,通过科学的施工工艺和安全措施,确保施工过程的顺利进行和人员的安全。
挖机破碎岩石操作方法

挖机破碎岩石操作方法
挖机破碎岩石的操作方法如下:
1. 确定要破碎的岩石的位置和大小,并确保周围没有人员或物体。
2. 检查挖机的破碎设备是否完好,并确保所有连接部件牢固可靠。
3. 将挖机移动到距离岩石适当的位置,并确保挖机稳固停放。
4. 调整挖机的臂部和斗杆的位置,以使破碎装置与岩石接触。
5. 开始操作前,确保挖机稳定,防止破碎时挖机晃动或下滑。
6. 通常使用液压破碎器进行破碎作业。
将破碎器的刀具部分对准岩石,并使其与岩石充分接触。
7. 运行挖机的液压系统,提供足够的压力来启动液压破碎器。
可以使用脚踏开关或遥控装置来控制破碎操作。
8. 缓慢地按下液压控制杆,逐渐增加破碎器的冲击力,直到岩石开始破碎。
9. 当岩石开始破裂时,继续逐渐增加破碎器的压力,直到岩石彻底破碎。
10. 在破碎过程中,要密切观察岩石的破裂情况,确保不发生意外事故。
11. 当岩石破碎结束后,停止液压破碎器的运行,并将其移离岩石。
12. 关闭挖机的液压系统,将破碎器复位,并将挖机移开,以便进行后续作业。
13. 破碎结束后,将岩石碎片和碎石清理干净,确保现场安全整洁。
请注意,以上操作方法仅供参考,具体操作应根据实际情况和挖机的操作说明书进行。
在操作前,请确保熟悉挖机和破碎设备的使用方法,并采取必要的安全措施。
岩石的爆破破碎机理

7.4 岩石的爆破破碎机理7.4.1 岩石爆破破碎的主因破碎岩石时炸药能量以两种形式释放出来,一种是冲击波,一种是爆炸气体。
但是,岩石破碎的主要原因窨是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的结果,由于认识和掌握资料的不同,便出现了不同的结果。
7.4.1.1 冲击波拉伸破坏理论该理论的代表人物:日野熊雄(Kunao Nino)、美国矿业局的戴维尔(Duvall W.L)(1)基本观点当炸药在岩石中爆轰时,生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石,在岩石中引起强烈的应力波,它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,因此引起周围岩石的过度破碎。
当压缩应力波通过粉碎圈以后,继续往外传播,但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。
当它达到自由面时,压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波,虽然此时波的强度已很低,但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度,所以仍足以将岩石拉断。
这种破裂方式亦称“片落”。
随着反射波往里传播,“‘片落”继续发生,一直将漏斗范围内的岩石完全拉裂为止。
因此岩石破碎的主要部分是人射波和反射波作用的结果,爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。
(2)观点的依据1)固体应力波的研究成果提供了可贵的借鉴①玻璃内的冲击波。
1947年,K.M.贝尔特(K.M,erd)用高速摄影机实测了冲击波的速度。
用电力引爆直径0.25rum的铜丝在玻璃板中爆炸,产生的冲击波速度为5600~11900m/s、破坏的顺序是,爆源附近十边界端、玻璃板中部。
这个结果与日野氏提出的“粉碎圈”、“从自由面反射波拉断岩片”的论述相同。
②日野氏等吸收了H.考尔斯基(Kolsky)对固体应力波研究最主要的成果,例如:炸药爆轰在固体内激发的冲击波;冲击波在自由面反射形成介质的拉伸破坏;多自由面反射波的重复作用等观点。
2)脆性固体抗拉强度①抗拉强度的重要性。
岩石的抗压强度决定着爆源附近粉碎圈的半径。
由于岩石的抗压强度很高,通常粉碎圈半径很小。
岩石的爆破破碎机理2008

岩石的爆破破碎机理2008-07-09 17:39一、岩石爆破破碎的主因破碎岩石的炸药能量以两种形式释放出来,一种是冲击波,一种是爆炸气体。
但是岩石破碎的主要原因究竟是冲击波作用的结果还是爆炸气体作用的结果,由于认识和掌握资料的不同,便出现了不同的结果。
1、冲击波拉伸破坏理论(该观点的代表人物日野熊、美国矿业局的戴维尔)当炸药在岩石中爆轰时,生成的高温、高压和高速的冲击波猛烈冲击周围的岩石,在岩石中引起强烈的应力波,它的强度大大超过了岩石的动抗压强度,因此引起周围岩石的过度破碎。
当压缩应力波通过粉碎圈以后,继续往外传播,但是它的强度已大大下降到不能直接引起岩石的破碎。
当它达到自由面时,压缩应力波从自由面反射成拉伸应力波,虽然此时波的强度已很低,但是岩石的抗拉强度大大低于抗压强度,所以仍足以将岩石拉断。
这种破裂方式亦称“片落”。
随着反射波往里传播,“片落”继续发生,一直将漏斗内的岩石完全拉裂为止。
因此岩石破碎的主要部分是入射波和反射波作用的结果,爆炸气体的作用只限于岩石的辅助破碎和破裂岩石的抛掷。
2、爆炸气体的膨胀压理论(该观点的代表人物村田勉等)从静力学的观点出发,认为药包爆炸后,产生大量高温、高压气体,这种气体膨胀时所产生的推力作用在药包周围的岩壁上,引起岩石质点的径向位移,由于作用力不等引起的不同的径向位移,导致在岩石中形成剪切应力。
当这种剪切应力超过岩石的极限抗剪强度时就会引起岩石的破裂。
当爆炸气体的膨胀推力足够大时,还会引起自由面附近的岩石隆起、鼓开并沿径向方向推出。
它在很大程度上忽视了冲击波的作用。
3、冲击波和爆炸气体综合作用理论(该观点的代表人物有C.W.利文斯顿、φ.A.鲍姆,伊藤一郎,P.A.帕尔逊、H.K.卡特尔,L.C.朗和N.T.哈根等)这种观点的学者认为:岩石的破碎是由冲击波和爆炸气体膨胀压力综合作用的结果。
即两种作用形式在爆破的不同阶段和针对不同岩石所起的作用不同,爆炸冲击波(应力波)使岩石产生裂隙,并将原始损伤裂隙进一步扩展;随后爆炸气体使这些裂隙贯通、扩大形成岩块,脱离母岩。
岩石破碎学

第四章压头静力侵入岩石利用工具来破碎岩石(如凿岩、钻眼、刨削、挖掘等等),大体上有两个过程。
先是将工具侵入岩石,然后才产生其周围岩石的大块崩落。
因此,工具或压头侵入岩石。
是机械方法破碎岩石的一个最基本过程。
研究这个过程的规律性,不亚于应力应变关系对于材料力学的意义。
本章从压头侵入岩石的基本现象出发,进行压头下方岩石受力的分析,然后阐述有关这方面的实际结果和应用情况。
第一节压头侵入岩石的基本现象压头下岩石的破碎和试块在材料力学意义下的破坏有着显著的区别,前者只是在全面夹制下的局部破碎,而后者通常是整个试件的破裂。
压头侵入岩石时,存在着下述的普通特征。
首先,压头侵入岩石时,在它的前方总要出现一个袋状或球状的核,它是物体在承受巨大压力作用下发生局部粉碎或显著塑性变形而形成的,我们称之为密实核(如图4-1)。
它的普遍性在于:不论什么样的工具(尖的、平的、圆的等)、载荷(静的、冲击的)、材料(从岩石到石蜡,从土壤到钢铁)无一例外,都在压头侵入的前方出现有密实核的现象。
其次,压头侵入岩石的一个普遍的明显特点是侵深不随载荷增长而均衡地增加,而是载荷增加之初,侵深按一定比例增加,当达到某一临界值时,便发生突然地跃进现象。
这时,密实核旁侧的岩石出现崩碎。
载荷暂时下跌,压头继续浸入到一个新的深度之后,载荷再度上升,侵深和载荷又恢复到某种比例关系(如图4-2 ) 。
如此循环不已,载荷—侵深曲线便呈现波浪形。
越是脆性的岩石,这种跃进式侵入特点越明显,塑性岩石则较缓和。
另外,载荷—浸深曲线各次上升段的斜率大体相同,也就是说增加单位载荷所增加的浸深近于常数。
曲线下降部分的情况和加载机构的刚性有关,不全取决于被侵入的岩石。
再次,是破碎角变化不大,即岩石在压头作用下发生跃进式侵入之后,崩碎的岩石坑作漏斗形状,这漏斗顶角的变化是不大的(见图4-3)。
不论压头形式、侵入方法、岩石种类如何,图中β角一般保持在60—75度之间,即漏斗顶角2β在120—150度之间。
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第二章岩石的破碎理论(爆炸理论和钻爆法)
20%-30%
对周围介质做功C H O N CO CO2 H2O
炸药爆炸三要素:高温高压(生成大量气体)高速
三种形式:缓慢分解燃烧爆炸
2000—9000m/s
第二节爆炸理论与炸药(炸药的分类)
1. 殉爆:感度来表示难易程度
2. 传爆:爆轰波和爆速
影响稳定爆轰的主要因素:直径:临界直径;极限直径;炸药密度:混合炸药有临界密度;起爆冲能
3 间隙效应
二、炸药的性能参数
动作用以猛度表示静作用以爆力表示
爆速:高低中炸药
炸药的敏感度:热感度、机械感度、冲击感度、起爆冲能感度和静电火花感度热感度:热安定和火焰感度
机械感度:冲击感度,摩擦感度
起爆冲能感度:用殉爆距离表示
静电感度:e 电子是带负电荷静电
三、爆轰产物和有毒气体
二氧化碳CO2 一氧化塘CO 水H2O 氮氧化物NO N2
炸药的氧平衡:零氧,正氧,负氧CO
第三节矿用炸药与起爆器材
一、矿用炸药的分类
1,煤矿使用炸药:5级等级越高,威力越小,1、2级低瓦斯
铵梯炸药,睡觉炸药,乳化炸药
32mm*190 35mm*170
水胶炸药:含水炸药
乳化炸药:适用于软岩和煤层中工作
2,岩石炸药:硝酸铵,TNT和木粉组成
3,露天炸药:
二、起爆器材
雷管、导爆索、导爆管
1.雷管:管壳、加强帽、起爆药、加强药和电引火装置;桥丝用镍铬丝
脚线;桥丝,管壳,密封塞,纸垫,桥丝连接引火头,起爆药
煤矿瞬发电雷管:
2,秒延期电雷管
3,毫秒延期电雷管
4,抗杂散电流电雷管:无桥丝电雷管和低阻桥丝电雷管
电雷管的主要性能参数:全电阻,最大安全电流,最小发火电流(二)导爆索、继爆管和导爆管
三、起爆方法
电爆网路:串联,并联,串并联
作业:
1.炸药的主要特性有什么?炸药的三要素?
2.什么是殉爆?殉爆距离如何测定?
3.炸药的性能参数有哪些?
4.雷管脚线的连接要求?
巷道断面设计示例
条件:年设计生产能力60万t,320m³/h,f=4-6
半圆拱形
运输设备:宽度1060 高度1550 矿车1050 1150
1300-0.5*1060-0.5*1060=240mm
840+400+2*1060+240=3600mm
巷道高度:h1=1800mm h3=1800
H=1800+1800-200=3400mm
作业:
1.锚杆和组合锚杆支护的适用条件及优缺点
2.砌碹支护的适用条件和优缺点
3.简述U型钢可缩性支架的结构
作业:
1.良好的钻眼爆破工作应满足哪些条件?
2.简述掘进巷道的炮眼布置以及炮眼的分类
3.斜眼掏槽的形式有哪几种?直眼掏槽有哪几
种?(填空)
4.爆破参数有哪些,应如何确定
5.装药结构的分类
6.炮泥充填炮眼的作用
7.什么是三表一图
8.中线和腰线的作用?
第六章
1.什么是煤巷,半煤岩巷?
2.煤巷中钻爆法常用的装煤方法及特点?
3.以煤巷掘进机为主的机械化作业线有哪几种?
4.半煤岩巷的施工组织方式?
5.煤与半煤岩巷施工的综合防尘措施。