巖石解體設(shè)備液壓分裂機(jī)

探尋一種、操作簡(jiǎn)便、成本低廉的二次解體方法一直是業(yè)內(nèi)人士所關(guān)注的熱點(diǎn)課題。東莞市巨強(qiáng)液壓機(jī)械有限公司的研發(fā)部經(jīng)過多年攻關(guān)，研制開發(fā)成功一種完全可以取代炸藥二次爆破的新產(chǎn)品液壓分裂機(jī)。該技術(shù)已獲國(guó)家專利，用該機(jī)進(jìn)行大塊的二次解體，具有傳統(tǒng)方法無法比擬的效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單、可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且使用效果良好，是一種思想的二次解體設(shè)備。本文簡(jiǎn)要介紹液壓分裂機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、操作方法以及它所具有的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2、JQ系列液壓分裂機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

JQ系列液壓分裂機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理如圖1所示，該機(jī)由動(dòng)力供給系統(tǒng)(泵站)、控制元件、液壓管路、液壓缸、楔塊組件等構(gòu)成。工作時(shí)，泵向系統(tǒng)提供高壓油，經(jīng)控制元件、液壓管路進(jìn)入液壓缸的無桿，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，通過楔組件的放大將縱向的推力轉(zhuǎn)化為橫向的劈裂力，當(dāng)劈裂力大于大塊巖石內(nèi)力時(shí)大塊劈裂。

3．液壓分裂機(jī)性能參數(shù)

因現(xiàn)場(chǎng)需要的不同，JQ系列液壓分裂機(jī)有多種型號(hào)，具體性能參數(shù)見表1。

型號(hào) 要求孔徑 規(guī)格尺寸 可選劈塊長(zhǎng)度 要求孔深 工作壓力 分裂縫隙

JQ38B 42mm 4.0KW電動(dòng)型:

長(zhǎng):1000mm

寬:700mm

高:900mm

4.2KW柴油機(jī)型:

長(zhǎng):1130mm

寬:720mm

高:780mm 100 mm 310mm 50-63Mpa 用P40/P44劈塊一次分裂縫隙大于10-18mm

用P58/P78加厚劈塊二次分裂縫隙大于30mm

150mm 360mm

250mm 460mm

350mm 560mm

JQ42B 46mm 150mm 360mm

250mm 460mm

350mm 560mm

450mm 660mm

注1: 動(dòng)力油站:分4.0KW電動(dòng)型, 4.2KW，4.85KW柴油機(jī)型等.

注2: 標(biāo)準(zhǔn)配置:一機(jī)三槍.4KW電動(dòng)型和4.2KW,4.85KW柴動(dòng)型分裂機(jī)單機(jī)可配10槍(10個(gè)分裂機(jī)).

4、大塊石材二次解體的操作方法采用液壓分裂機(jī)對(duì)大塊進(jìn)行二次解體，具體步驟如下：

(1)、用鑿巖機(jī)在巖石上鉆孔，鉆孔直徑取決于液壓分裂機(jī)楔塊組件工作部分的外徑大小，而楔塊組件的大小取決于現(xiàn)場(chǎng)的巖石大小，巖石體積較大，選用大直徑楔塊組件，還可小直徑多孔，巖石體積較小，選用小直徑楔塊組件。鉆孔深度一般為300～400mm。

(2)、將劈裂器插入孔中，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整劈裂方向。

(3)、啟動(dòng)泵站

4)控制換向閥，使活塞伸出，進(jìn)行劈裂，待巖石裂開一個(gè)很小細(xì)紋后，換向閥換向，活塞桿及內(nèi)楔塊縮回，轉(zhuǎn)動(dòng)劈裂器，使其與開始的裂紋方向轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后進(jìn)行再次劈裂，這樣可以將一塊巖石解體為多塊。

5．經(jīng)濟(jì)效益分析

采用JQ系列型液壓分裂機(jī)進(jìn)行大塊巖石的二次解體，每一次劈裂，包括空行程在內(nèi)多15秒就可以劈開一塊巖石，考慮換孔以及同孔換向進(jìn)行多塊劈裂等時(shí)間損耗，按平均每1．5分鐘徹底解體一塊巖石計(jì)算，則有：

每天劈裂數(shù)量：8小時(shí)×60分鐘／小時(shí)÷1．5分鐘／個(gè)=320塊

機(jī)器折舊費(fèi)：3萬元÷5年÷300天／年÷320孔／天=0．0625元／孔

鑿巖機(jī)鉆孔電費(fèi)：0．5元／孔(礦山多年實(shí)踐值，用炸藥二次爆破也要鉆孔)

鉆頭磨損費(fèi)用：30元／個(gè)÷100孔／個(gè)=0．3元／孔

劈裂一次的電費(fèi)：1．5×0．5元／度÷3600秒／小時(shí)×[5秒／孔+(1．5×(605)x5％】=0．00193元／孔

人工費(fèi)用：80元／人×2人／天÷300孔／天=0．53元／孔

總費(fèi)用：0．0625+0．5+0．3+0．00193+0．53=1．39443元

炸藥爆破費(fèi)用：3．30元／孔(礦山正在使用的價(jià)格)

每孔節(jié)約的費(fèi)用：3．30-1.39=1.91元

每天節(jié)約的費(fèi)用：1.91×320=611元

成本返回時(shí)間：30000÷611=49天

也就是說，使用該機(jī)代替炸藥對(duì)大塊巖石進(jìn)行二次解體，僅節(jié)省炸藥的費(fèi)用49天就可以收回購機(jī)成本。

6、結(jié)論

(1)、由于大部分巖石的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，其比值大約為10：1，因此，從內(nèi)部劈裂大塊巖石，是省力的方法之一。

(2)、JQ系列石頭分裂機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠、劈裂速度快、效率高、成本低、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用證明，該機(jī)完全可以取代炸藥的二次爆破，是大塊巖石二次解體的理想方法之一。

(3)、由于我國(guó)石材產(chǎn)量占世界位，所以在礦山開采中需要對(duì)大量的大塊巖石進(jìn)行二次解體。因此，液壓分裂機(jī)的市場(chǎng)潛力巨大，應(yīng)用前景廣闊，有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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