專利名稱：液壓脹裂方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種巖石的破碎方法及其裝置，更具體地說是一種液壓脹裂方法及其裝置。
目前，公知的開采大理石、花崗巖和煤礦巷道的無震掘進等主要采用以下幾種方式(1)用人工楔開采大理石、花崗巖等。在巖石上鉆好的孔口部裝上鋼楔子，然后用錘子敲擊。這種開采方法工人勞動強度大，生產效率低，力量小，有時需借助火藥爆破同時作業(yè)，而且力只作用在孔口部，成材率低。
(2)借助液壓劈裂機來開采。其破巖原理與人工楔一樣，首先將液壓劈裂機的楔頭部分插入巖石的孔口上，然后開動油泵，驅動液壓劈裂機上的液壓缸來給楔頭施力，這種破巖方法也存在著以下問題，楔頭作用在巖石上的力只在孔口部，成材率低，而且該機價格貴，壽命短。
(3)用靜力破碎劑來開采，將配有水的靜力破碎劑裝入預先鉆好的巖石孔中，并用水泥或炮泥把孔封住，隨著水與破碎劑發(fā)生反應而產生膨脹，靠膨脹把巖石脹裂。這種方法破巖的缺點是使用費高，作用時間長，裝破碎劑過程慢，且時有破碎劑噴出傷人臉的事故發(fā)生，破碎劑保管也要求較嚴格。
(4)利用高壓水破巖由江蘇省煤礦研究所主辦的《高壓水射流》1988年第1期19頁介紹了一種“高壓水破巖”，采用高壓水泵、回轉接頭、回轉電機和封孔裝置等，封孔裝置裝在巖石孔口部，封住注入巖孔中的高壓水，從而使高壓水不斷升高，利用與巖石孔直接接觸的高壓水使巖石破碎。
日本專利昭60-203798，名稱為巖石的破碎方法及其裝置，它是利用鑿巖機預先鉆出一孔，再在孔口加上封孔器，利用高壓水和鉆頭一起來破巖。
上述兩種高壓水破巖的不足是設備造價昂貴，笨重和功率大，封孔器操作麻煩，且不易封住，封孔器使用壽命短，而且有的高原地段水缺乏，這種設備就不易使用。另外，因高壓水與巖石直接接觸，如巖石有原始裂紋，就更不易封住，并更易引發(fā)原始裂紋發(fā)育，而使巖石不沿著需要的方向開裂，成材率低。
本發(fā)明的目的是為了克服上述現有技術的不足之處而設計了一種功率小、重量輕、作用力大、成材率高的液壓脹裂方法及其裝置。
本發(fā)明的目的可以通過以下方式來實現一種液壓脹裂裝置主要由液壓泵站、高壓管和膨脹器組成，膨脹器安置在巖體預先鉆好的排孔內，用高壓管將膨脹器和液壓泵站連通，利用液壓泵站打出的高壓使膨脹器產生膨脹力，從而產生巨大的作用力使巖石脹裂。
一種液壓脹裂方法將膨脹器安置在巖體的排孔內，利用液壓泵站打出的高壓使膨脹器膨脹，從而產生巨大的膨脹力作用在巖體上，使巖石脹裂。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)采用了膨脹器，無泄漏，所需液壓流量小，而且膨脹器與巖石孔的接觸面積較大，所需壓力也不高，一般在30MPa左右。所需的功率小，十幾個孔同時作用時，只需一臺手動泵就足夠。
(2)膨脹器作用力大。作用時間快，幾分鐘內就可膨脹，既減輕了工人的勞動強度，又提高了生產率。
(3)設備重量輕，只有幾十公斤，很易在礦山現場使用，易搬運。
(4)操作簡便，只要把膨脹器放入孔中，開啟液壓泵站即可，且安全可靠。
(5)成材率高，可以控制巖石開裂方向，不易在巖體內引發(fā)裂紋。
(6)該裝置使用壽命長，每個膨脹器可用2000次以上。


附圖1是本發(fā)明的工作結構圖。
附圖2是本發(fā)明的膨脹器的結構示意圖。
下面參照附圖對本發(fā)明作進一步詳述參照附圖1所示圖1展示了本發(fā)明的工作系統圖。主要包括由液壓泵站1、高壓管2和膨脹器3組成。所說的液壓泵站1可選用人工、電動或柴油機等驅動，將膨脹器3安放在預鉆的排孔內，用高壓管2將膨脹器3與液壓泵站1相連通，膨脹器3在液壓作用下產生膨脹。從而產生巨大的膨脹力作用于巖孔壁上，使巖石脹裂?？筛鶕墒枰@孔，開采出所需的大塊度料石。
參照附圖2所示圖2展示了膨脹器3的結構。膨脹器3主要由膨脹管4、接頭芯5、接頭套6、放氣蓋7組成。膨脹管4選用內纏繞鋼絲的膠管，其兩端都扣壓上接頭心5和接頭套6，一端還擰上放氣蓋7。當膨脹器3內有空氣時，可以擰松放氣蓋7而把空氣放走，另一端通過高壓管與液壓泵站相連。
使用時，先將膨脹器3安放在預鉆的排孔內，關閉液壓泵站1上的開關閥，開啟泵。通過高壓管2將液壓傳遞給膨脹器3，膨脹器3內的液體壓力不斷升高，使膨脹器3產生徑面膨脹力，并作用于孔壁上，當壓力達到一定值時，巖石會沿著排孔方面被脹裂。打開開關閥，膨脹器3內的液體在膨脹管4的彈性作用下回到液壓箱內，就可取出各個膨脹器3，重新安裝使用。
權利要求
1.一種液壓脹裂方法，其特征在于膨脹器安放在排孔中，通液壓使膨脹器膨脹，膨脹力作用在巖體上，使巖石碎裂。
2.一種液壓脹裂裝置，包括有液壓泵站1和高壓軟管2，其特征在于還包括有膨脹器3，高壓軟管2將液壓泵站1與膨脹器3相連通。
3.根據權利要求2所述的液壓脹裂裝置，其特征在于所述的膨脹器3有一個膨脹管4，兩端扣壓著接頭芯5和接頭套6，一端擰有放氣蓋7。
4.根據權利要求3所述的液壓脹裂裝置，其特征在于所述膨脹管4用內纏繞鋼絲的膠管。
全文摘要
一種適用于開采大理石、花崗巖等料石的液壓脹裂方法及其裝置，將膨脹器安放在預鉆的排孔中，用高壓管將膨脹器與液壓泵站相連通，通過液壓泵站產生的高壓使膨脹器產生膨脹力，使巖石脹裂。本發(fā)明結構簡單，操作方便，且功率小，可采用手動、電動或柴油機來驅動，在開采石料中，大大減輕工人勞動強度，提高勞動生產率和作業(yè)安全性。另外，該裝置無泄漏，特別適用于缺水的地區(qū)使用。
文檔編號F02B3/06GK1060334SQ9110819
公開日1992年4月15日 申請日期1991年10月5日 優(yōu)先權日1991年10月5日
發(fā)明者江山, 孫家駿 申請人:中國礦業(yè)大學