[发明专利]一种移动式拉剪应力破岩装备系统

说明书

本发明公开了一种移动式拉剪应力破岩装备系统，液压动力机构含有可以移动的动力车(9)、装配在动力车(9)上的液压油箱(11)，液压油箱(11)上设有驱动电机(10)、压力表(12)、控制液压油箱(11)送油的操控器(13)；拉拔破岩机构含有液压顶(1)、顶升竖杆(2)、垫板(4)、横杆(5)、拉拔杆(6)、锚固杆(8)；送油管路(14)、回油管路(15)的一端分别与液压顶(1)的进油口、回油口连接，另一端分别与液压油箱(11)的出油阀门、回油阀门连接。本发明充分利用岩体抗压不抗拉剪的特性，实现“只钻孔不爆破”的静态环保机械破岩，避免岩块的过度粉碎及较高的大块率，满足工程项目岩石块度的需要，提高机械化铲装运输效率，降低铲运作业成本。

技术领域

本发明属于机械破岩技术领域，具体涉及一种移动式拉剪应力破岩装备系统，可在矿山、隧道、交通道路、边坡、基坑开挖等领域广泛应用。

背景技术

当前炸药爆破仍是最主要的岩体破碎方式，然而爆破破岩方式下粉碎区的岩体过于破碎、裂隙区易于产生大块，导致炸药能量利用率低，一般在20％左右；且大量的爆炸能量释放后造成了严重的爆破振动、噪声等次生灾害，同时产生了大量的爆破粉尘和CO、NO、NO₂、NH₃、SO₂等爆破有毒有害气体，污染生产作业环境和大气环境，严重危害着作业人员的身体健康；对于地下空间爆破作业而言，常常诱发爆破炮烟中毒事故，对生产作业安全构成严重威胁，同时大大增加了生态环境保护和节能减排的压力。如2009年全国金属非金属矿山共发生较大生产安全事故45起，死亡176人；其中，爆破炮烟中毒窒息事故高达12起，死亡46人，占死亡总人数的26.1％。我国每年的工业炸药使用量约420万吨，按照工业炸药产生有毒有害气体50L/kg的系数进行换算，则每年排放有毒有害气体量达21000万m³，环境污染严重。如何彻底解决爆破方式破岩的次生灾害难题，是当前生态文明建设背景下安全环保破岩的关键，对于生态环境保护具有重要现实意义。

众所周知，岩石具有抗压而不抗拉剪的特性，岩石的抗拉强度和抗剪强度远小于岩石的抗压强度。一般来说，岩石的抗拉强度最小，抗剪强度次之，抗压强度最大；岩石的抗拉强度通常为抗压强度的1/10～1/30，抗剪强度为抗压强度的1/8～1/12。如何利用这一岩石特性进行工程破岩是提高能量利用率、降低能量消耗、避免爆破次生危害的重要研究方向。

为此，本发明提出了一种移动式拉剪应力破岩装备系统。

发明内容

为克服炸药爆破方式破岩的诸多弊端，降低爆炸破岩能量消耗，提高破岩能量利用率，创造优良的生产作业环境，彻底解决爆破破岩时诱发的爆破振动、爆破粉尘和有毒有害气体等危害难题，本发明提出了一种移动式拉剪应力破岩装备系统，该装备系统充分利用岩体的抗压而不抗拉剪的特点，当岩体受到的拉应力和剪应力超过其抗拉强度和抗剪强度时即可将岩体破碎成一定的块度，利用较小的拉、剪应力达到破碎岩体的目的，形成静态环保机械破岩新方法。

为此，为实现本发明的上述目的，本发明一种移动式拉剪应力破岩装备系统通过以下技术方案实现：

本发明一种移动式拉剪应力破岩装备系统，它是由液压动力机构、拉拔破岩机构通过送油管路、回油管路连接构成：

所述的液压动力机构含有可以移动的动力车、装配在动力车上的液压油箱，液压油箱上设有驱动电机、压力表、控制液压油箱送油的操控器；

所述的拉拔破岩机构含有液压顶、顶升竖杆、垫板、横杆、拉拔杆、锚固杆；液压顶位于垫板上，垫板放置于岩面上，顶升竖杆的下部与液压顶的上端连接，横杆的两端通过卡销与顶升竖杆的上端连接固定；拉拔杆的上部通过卡销与横杆相连，拉拔杆的下部通过夹具与按照设计孔距、排距布设在岩体中的拉拔孔内的锚固杆相连，锚固杆与拉拔孔之间采用锚固剂与拉拔孔周围的岩体紧密连接；

送油管路、回油管路的一端分别与液压顶的进油口、回油口连接，另一端分别与液压油箱的出油阀门、回油阀门连接。