CN103821517A - 一种大理石开采中条形块石灌注加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大理石开采中条形块石灌注加固方法,即利用条形块石纵向锯缝,在两端封堵、中间插入隔离材料的条件下,将低粘度快速固化环氧胶黏剂灌注于锯缝,让胶黏剂充分渗透至条形块石和相邻矿体的裂缝孔洞中,同时在条形块石表面喷洒胶黏剂.这种方法可在条形块石五个面上获得充分加固,防止条形块石在顶翻、解体分割中破损,提高了荒料率。

Description

一种大理石开采中条形块石灌注加固方法

技术领域

本发明与大理石开采中加固条形块石的方法有关，尤其与灌注低粘度环氧树脂胶粘剂，经常温固化加固条形块石，防止在顶翻等工序中破碎有关。 

背景技术

大理石开采过程一般是先剥离矿体覆盖土和风化层，开凿成梯形开采面，再经钻孔和绳锯割出六面体条形块石，然后顶翻，解体分割成荒料。由于大理石节理裂隙发达，性脆，荒料率在20%左右，有些矿山甚至低于5%，浪费了大量宝贵资源，也增大了荒料生产成本。 

为解决这一技术难题，国内外已提出几种技术方案，一是减小条形块石的尺寸，二是在条形块石正面和一个侧面喷树脂保护，在顶翻落地的地面堆积抗冲击材料，三是在与矿体相邻的锯缝填塞可聚合树脂，加固条形块石的背面和另一个侧面，或者是这些方案的组合。这些技术方案对提高荒料率都有一些作用，但仍存在一些缺陷，方案一降低了生产效率，方案二条形块石的背面和另一个侧面未加固处理，方案三树脂粘度较大，难以渗透至石材内部的裂缝和孔洞，加固效果有限，有必要在现有技术基础上加以改进。 

发明内容

本发明在全面分析矿山开采工艺过程、大理石矿体特点和现有技术上提出如下加固条形块石的技术方案，其主要步骤及要求如下： 

1、矿山经剥离覆盖土、风化层，形成梯形开采面，从右至左开采条形块石（1）（仅为叙述方便，也可自左至右开采），条形块石（1）顶面、右侧面、正面已成型且互相垂直。

2、根据矿体质量和采矿条件，确定条形块石（1）的尺寸及垂直孔（2）和水平孔（3）的位置，钻孔，孔直径30-50mm，且正交相通。 

3、采用绳锯将条形块石（1）左侧面、背面锯开，形成纵向锯缝（4）使之与矿体分离，然后风干或用压缩空气吹干锯缝（4）。 

4、选用DN15或DN20的塑料管或橡胶管（5）穿入水平孔中，管两端外露，为穿绳锯做准备，详见图1。 

5、将裁好的未经电晕处理且涂有隔离剂的塑料膜（6）插入纵向锯缝（4）中，一直插到底，塑料膜（6）两端伸出纵向锯缝（4），一侧露出条形块石（1）顶面。 

6、将聚氨酯发泡胶（7）喷于纵向锯缝（4）两端内侧，塑料膜（6）两侧均喷满胶，然后将伸出条形块石侧面的塑料膜（6）剪去。水平孔口（3）与塑料或橡胶管（5）之间，也用喷聚氨酯发泡胶密封。详见图2. 

7、在纵向锯缝（4）和水平孔口（3）外侧，涂抹高粘度快速固化密封胶（8），实现纵向锯缝（4）的进一步密封，选用双组份低粘度快速固化环氧胶粘剂，作为锯缝灌注胶（9），从顶面锯缝（4）灌入塑料膜（6）两侧，加满，并不断补充，让灌注胶（9）进入锯缝（4）内塑料膜两侧,充分渗透到石材内部的裂缝和孔洞中固化。图3是纵向锯缝（4）局部横剥示视图。

8、灌胶过程中，如条形块石（1）右侧面、正面冒胶，使用高粘度光固化胶封堵，如灌胶前已发现右侧面、正面有较大裂缝，且深不可知，应用高粘度快速固化密封胶预先封堵，当开采矿体内侧的条形块石时，该条形块石右侧面，正面已形成灌注胶（9）固化层，不需要封堵。 

9、在条形块石（1）顶面喷洒灌注胶（9），多次喷洒，至表面有积胶为止。 

10、灌注胶（9）固化30-100分钟后，通过塑料或橡胶管（5）穿绳锯，锯切条形块石（1）底面，锯切时及时垫垫片，防止卡绳锯和条形块石（1）非正常移动。 

11、在条形块石（1）底面锯缝中塞入顶石气袋（10），输入压缩空气，将条形块石（1）顶翻，也可与顶石机械共同作业，将条形块石（1）顶翻，然后进行解体分割、整形成合格荒料，详见图4。 

本发明所用材料为 

1、灌注胶 ：   A、B两组份混合后25℃粘度，＜500mpa.s，最好＜100mpa.s；初固化时间：25摄氏度10-30分钟，5摄氏度30-100分钟；粘接剪切强度：石材与石材粘接＞8MPA.。选用KW6166、KW6266低粘度双组份环氧胶粘剂，由湖南柯盛新材料有限公司生产，亦可选用性能达到技术指标的其他品牌产品。

2、聚氨酯发泡胶：    单组份，湿固化，粘接强度≥0.08MPA，体积膨胀率100-500%，初固时间6-10分钟，干固时间1-2小时。 

3、高粘度快速固化密封胶：    双组份环氧胶粘剂，混合后粘度，25摄氏度>10000mpa.s；初固化时间25摄氏度10-30分钟，5摄氏度30-60分钟，不流挂。选用湖南柯盛新材料有限公司KW6566环氧胶粘剂，亦可使用高粘度光固化胶粘剂，25摄氏度时使用时间15分钟。 

4、塑料膜：    厚度0.1-5mm，未经电晕处理，涂有机硅脱膜剂1-3遍，选用528A型喷雾型环氧树脂脱膜剂，连云港信力达新材料有限公司生产；BLUESIL RES 9515脱膜剂，蓝星有机硅（上海）有限公司供应。 

5、 塑料或橡胶管：    DN15或DN20，市购。 

6、顶石气袋：    厚度≤8mm ， 1.5米*1.5米或2.0米*2.0米，选用厦门顶石矿山机械有限公司DT2020型产品。 

本发明与现有技术比较，有如下优点： 

1、采用低粘度快速固化环氧胶粘剂作为灌注加固胶，可渗透到锯缝两侧石材裂隙、孔洞中，固化速度快，固化后强度高，补强效果好。

2、在锯缝中插入未经电晕处理且涂有隔离剂的塑料膜，在膜的两侧灌胶，这种膜与灌注胶间粘接力极弱，灌注胶固化后，不会影响条形块石与矿体间的分离。 

3、本发明使矿体边料以外的条形块石左右侧面、顶面、正面、背面五个面都获得灌注加固，且均为渗透加固和表层加固，充分发挥了灌注加固的作用，大幅度提高了荒料率。 

4、本发明用料省，操作简单，实施性好。 

附图说明:

图1、条形块石从矿体中分离示意图 

1、条形块石；2、垂直孔；3水平孔；4、纵向锯缝；5、塑料或橡胶管。 

图2、纵向锯缝两端聚氨酯发泡胶密封示意图 

1、条形块石；3、水平孔；5；塑料或橡胶管；6、塑料膜；7、聚氨酯发泡胶 

图3、纵向锯缝（4）局部横剖示意图 

1、条形块石；6、塑料膜；7、聚氨酯密封胶；8、高粘度快速固化密封胶；9、锯缝灌注胶。 

图4、条形块石顶翻侧视图 

1、条形块石；9、锯缝灌注胶膜；10、顶石气袋。 

Claims (5)

1.一种大理石开采中条形块石（1）灌注加固方法，其特征在于，在阶梯形作业面，根据条形块石（1）尺寸确定垂直孔2和水平孔3，钻孔，用绳锯切好条形块石的背面和一个侧面，在水平孔中穿塑料管或橡胶管（5），在锯缝中插入表面未经电晕处理且涂有隔离剂的塑料膜（6），在锯缝两端用聚氨酯发泡胶（7）和高粘度快速固化胶粘剂（8）密封，接着在塑料膜（6）两侧灌入低粘度快速固化灌注胶（9），灌注胶固化后用绳锯锯水平缝，使条形块石与矿体分离，然后用顶石气袋（10）和顶石机顶翻，随之完成解体分割，整形作业，获得合格荒料。

2.根据权利要求1所述大理石开采中条形块石（1）灌注加固方法，其特征在于锯缝中插入的塑料膜（6），厚度为0.1-1mm，表面涂有机硅脱膜剂1-3道。

3.根据权利要求1所述的大理石开采中条形块石（1）灌注加固方法，其特征在于，在锯缝（4）内塑料膜两侧灌注低粘度快速固化双组份环氧胶粘剂（9），该胶粘剂两组份混合后25摄氏度粘度在10-500mpa.s，最好在10-100mpa,s，25摄氏度固化时间30-200分钟，最好在30-60分钟。

4.根据权利要求1所述的大理石开采中条形块石（1）灌注加固方法，其特征在于，纵向锯缝（4）两端内侧、塑料膜（6）两侧喷聚氨酯发泡胶（7），纵向锯缝两端外侧涂抹高粘度快速固化密封胶（8）密封。

5.根据权利要求1所述的大理石开采中条形块石（1）灌注加固方法，其特征在于，当条形块石（1）从矿体分离后，选用顶石气袋（10）或顶石气袋（10）与顶石机组合完成顶翻作业。

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