14.5 岩石爆破与切割(3)
近年来,新的破岩方法不断出现。我国研究人员使用压力350MPa、流量8L/min、功率55kW机组,喷嘴直径0.12~0.2mm 的双喷嘴钻头,以260MPa压力、80r/min 钻杆旋转速度在岩石上打深80mm、直径30mm 孔,然后向孔内注射低压水并用封压设备保压【19】。试验表明,破岩效率有了较大提高,这是由于岩石中存在的宏观和微观裂隙造成应力集中,较低的水压即可在裂隙中形成水楔,扩大了破岩面积。德国研究的岩石方向性切割方法,先用常规方法在岩石中打一深孔,然后用特制喷枪在该孔孔壁上按预选的破裂方向用压力大于 200MPa 的超高压射流开槽,最后把高压水引入孔内,经短暂时间保压后即可按预先设定的方向使岩石破裂成块。破裂过程中,射流压力作用的有效分裂面不断扩大,可达孔面积的10倍。在维持射流压力不变的情况下,破碎岩石的力得到了相应的放大,效率较高,特别适合于开采石板材荒料,所需荒料轮廓的精确程度可由孔排保证。
射流切割岩石时产生的粉尘和摩擦火花少,使其特别适合在密闭环境,如地下开采岩石。粉尘的减少改善了工作环境,摩擦火花的减少使得采煤时引发瓦斯爆炸的可能性大大减小。意大利公司研制的射流辅助宝石线锯切割大理石机组,压力210~220MPa、流量18L/min、功率95kW,可在不开采巷道的情况下直接在岩面上切下成型的石板材(岩石硬度不超过f9)。它的切割喷头安装在支架上,可沿垂直、水平和倾斜三个方向运动,从而切出不同的切缝。工作时,首先由射流在岩石内切割水平和垂直的切缝,然后用宝石线锯从岩块后部将岩块切下,与岩体分离。射流切水平缝时速度达到2.54m②/h,深度可达3.6m;切垂直缝时速度达到1.66m²/h,深度可达6m。平均速度达2.1m²/h。一个喷嘴可切100m²岩缝,每平方米切缝耗能50kW,比目前常用钻孔爆炸和火焰切割技术优越得多。










