專利名稱：使用戈耳什密特方法的巖石破碎系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用戈耳什密特(Goldschmidt)方法的巖石破碎系統(tǒng)，即把電容器中存儲(chǔ)的電能即刻釋放入一混合物中，該混合物包括鋁和金屬氧化物的混合物，其重量比足夠引起鋁/金屬氧化物的混合物被突然充電后的爆炸，其中該混合物插入電極裝置下端的電極之間，從而即刻產(chǎn)生反應(yīng)能量以引起爆炸。
一般，在建筑工程、市政工程或挖土工程的爆破中，已使用炸藥(諸如黃色炸藥)、機(jī)械(諸如液壓起重機(jī)和破碎機(jī))，或者化學(xué)制品(膨脹性爆破材料)。
然而，當(dāng)把黃色炸藥等炸藥用于爆破時(shí)，由于產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音非常大，因此很難在擁擠的或鬧市區(qū)(即，市中心)中進(jìn)行爆破，且爆破也受到時(shí)間和作業(yè)區(qū)域的限制。碎片四處飛散，且產(chǎn)生大量的粉塵。
相應(yīng)地，當(dāng)使用黃色炸藥等炸藥進(jìn)行爆破時(shí)，必須安裝防污染設(shè)備和安全裝置，從而增加了成本。雖然有這些安全預(yù)防措施，它仍是非常危險(xiǎn)的。
近來，已揭示了一種使用電能的等離子體爆破方法。此方法包括即刻把大量電能釋放入巖石中的電極內(nèi)，從而產(chǎn)生爆炸。
然而，此方法的爆破力由所提供的電能所限，且由于所需機(jī)械的大尺寸，此方法不能用于建筑工程、市政工程和挖土工程中。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種解決已有技術(shù)的上述問題的爆破方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用Goldschmidt減少方法的巖石破碎系統(tǒng)，它能減少振動(dòng)和噪音，消除碎片和粉塵的四散并提供足夠的爆破力，從而提高爆破過程的安全性和增加其用途。
由于揭示了使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)，滿足了本發(fā)明的這些和其它目的，該系統(tǒng)包括高壓電源、電容器組、開關(guān)、第一電荷和第二電荷堆棧，以及連到電容器組并與電容器組和開關(guān)一起工作的電極裝置，該電極裝置具有位于其下端的電極，其中在電極裝置下端中的電極之間插入通過放出電能產(chǎn)生瞬間的反應(yīng)能量以引起爆炸的混合物，該混合物包括鋁(Al)和金屬氧化物(MO)的混合物，其重量比Al∶MO足夠使此混合物在快速加上高壓電能后引起爆炸。
參考以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，可更全面地了解本發(fā)明，且可更好地理解本發(fā)明附加的優(yōu)點(diǎn)，其中


圖1是示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)的方框圖；圖2是示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的Goldschmidt爆破機(jī)械操作的流程圖；以及圖3是示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電極裝置下端的放大剖面圖。
現(xiàn)在將參考
圖1到3詳細(xì)描述依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)。
如
圖1所示，依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)包括電容器組1，其中連接了多個(gè)用于釋放出高壓的電容器；開關(guān)2，用于在從電容器組1中釋放出高壓時(shí)把大電流接入電極裝置8；高壓電源3，其中產(chǎn)生用于對(duì)電容器組1充電的高壓；第一電荷堆棧4，用于在爆破結(jié)束時(shí)把電容器組1中剩余的電荷釋放入電阻中；第二電荷堆棧5，用于在對(duì)電容器組1充電后的爆破不成功時(shí)釋放出存儲(chǔ)在電容器組部分1中的電荷；用于控制充電和爆破操作的控制箱6；以及包括鋁和金屬氧化物的混合物12，其重量比足夠在混合物12被突然充入高電壓時(shí)引起爆炸。此混合物12插入電極裝置8下端的電極之間并接受來自電容器組和開關(guān)的電能，從而產(chǎn)生幾乎瞬間的反應(yīng)能量并增加爆破力。
在本發(fā)明的爆破機(jī)械中，使用的金屬氧化物(MO)可以是加上高壓電能(2kV到10kV，最好是5kV到9kV)后與鋁反應(yīng)的任何金屬氧化物。合適的金屬氧化物包括氧化銅、氧化錳、氧化鉻、氧化鋅、氧化鎳，以及氧化鐵，最好是氧化銅。使用的Al和MO的重量比足夠在其被突然加上高壓電能時(shí)引起爆炸。
對(duì)Al和MO混合物所加的高壓能量必須以某一速率產(chǎn)生，在此速率下足夠由Al和MO的反應(yīng)突然產(chǎn)生反應(yīng)能量。突然產(chǎn)生的反應(yīng)能量的強(qiáng)度必須足夠引起爆破。
以下將描述依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)。
首先，一工作人員在所需的爆破點(diǎn)中安裝電極裝置8，此電極裝置8容納插入其下端的電極之間的混合物12(包括鋁和金屬氧化物的混合物)，把本發(fā)明使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)的同軸電纜與電源接頭相連，然后把裝在控制板7上的充電開關(guān)切換到接通(ON)位置。高壓電源3轉(zhuǎn)換成高壓(≥5kV，最好≥10kV)，并將高壓引入電容器組部分1?？刂葡?切換高壓電源部分3和電容器組部分1之間的連接，從而對(duì)電容器組部分1充電。
充電結(jié)束后，當(dāng)工作人員把做在控制板7上的爆破開關(guān)切換到接通(ON)位置時(shí)，控制箱6操縱開關(guān)2把大電流從電容器組1引入電極裝置8，并把該電流釋放入插在電極裝置8下端的電極11和11’之間的鋁與金屬氧化物的混合物12中，以產(chǎn)生爆炸。
此外，控制箱6同時(shí)切換爆破開關(guān)以及電容器組1與第一電荷堆棧4之間的連接，從而放出電容器組1中剩余的電荷。最好利用耐熱性(heat resistance)由第一電荷堆棧4放出剩余的能量。
本發(fā)明使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)即刻把高壓電能釋放入插在電極裝置下端的電極之間的鋁與金屬氧化物中，從而產(chǎn)生瞬間的反應(yīng)能量，以爆破固體材料的巖石。但本發(fā)明不產(chǎn)生大量的粉塵、噪音、氣體或振動(dòng)，從而防止對(duì)環(huán)境的污染并提高安全性。當(dāng)把水(根據(jù)鋁和金屬氧化物的混合物的量，水的重量至多大約10％)加入鋁和金屬氧化物中，可進(jìn)一步增加爆破力，從而獲得可調(diào)的爆破力和建設(shè)性。
權(quán)利要求
1.一種使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)，包括電容器組、開關(guān)、高壓電源、第一電荷堆棧和第二電荷堆棧，以及電極裝置，用同軸電纜與所述電容器組、開關(guān)和電極裝置下端的至少兩個(gè)電極相連；其特征在于在所述電極裝置下端的至少兩個(gè)電極之間插入混合物，所述混合物包括鋁(Al)和金屬氧化物(MO)的混合物，Al∶MO的比足夠在把電能快速引入Al/MO混合物時(shí)提供爆破力。
2.如權(quán)利要求1所述使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)，其特征在于鋁和金屬氧化物的所述混合物還包括水。
3.如權(quán)利要求1所述使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)，其特征在于所述金屬氧化物是從包含銅(Cu)的氧化物、錳(Mn)的氧化物、鉻(Cr)的氧化物、鋅(Zn)的氧化物、鎳(Ni)的氧化物和鐵(Fe)的氧化物的組中選出來的。
4.如權(quán)利要求3所述使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)，其特征在于所述金屬氧化物是CuO。
5.一種爆破方法，其特征在于包括—把高壓電能存儲(chǔ)在包括多個(gè)電容器的電容器組中；—把來自所述電容器組的所述高壓電能引入電極裝置，所述電極裝置包括位于電極裝置下端的至少兩個(gè)電極以及混合物，所述混合物包括鋁(Al)和金屬氧化物(MO)的混合物，Al∶MO的比足夠在向Al/MO混合物快速引入電能時(shí)提供爆破力，其中所述混合物插在所述至少兩個(gè)電極之間。
6.如權(quán)利要求5所述的爆破方法，其特征在于還包括在所述引入步驟后把存儲(chǔ)在所述電容器組中的剩余能量釋放入連到所述電容器組的電荷堆棧，其中所述剩余能量由耐熱性耗散掉。
7.如權(quán)利要求5所述的爆破方法，其特征在于鋁和金屬氧化物的所述混合物還包括水。
8.如權(quán)利要求5所述的爆破方法，其特征在于所述金屬氧化物是從包含銅(Cu)的氧化物、錳(Mn)的氧化物、鉻(Cr)的氧化物、鋅(Zn)的氧化物、鎳(Ni)的氧化物和鐵(Fe)的氧化物的組中選出來的。
9.如權(quán)利要求8所述的爆破方法，其特征在于所述金屬氧化物是CuO。
全文摘要
提供了一種使用Goldschmidt方法的巖石破碎系統(tǒng)以及使用該機(jī)械的爆破工藝，其中爆破機(jī)械具有電容器組、開關(guān)、高壓電源、第一電荷堆棧和第二電荷堆棧以及電極裝置，由同軸電纜連到電容器組、開關(guān)以及位于電極裝置下端的電極，在電極裝置下端的電極之間插入了具有預(yù)定混合比的鋁和金屬氧化物的混合物，用于通過釋放出電能產(chǎn)生瞬間的反應(yīng)能量。
文檔編號(hào)B02C19/18GK1160191SQ9612288
公開日1997年9月24日 申請(qǐng)日期1996年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月30日
發(fā)明者諸煥永, 樸撤華, 金學(xué)元, 宋炳魯, 金雨植, 金大勝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社水山特裝