原创 旋挖颚式破碎机破碎岩石能力概述

1　旋挖颚式破碎机施工概述
旋挖颚式破碎机是一种用于建筑基础工程成孔作业的桩工机械，具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势，已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备，广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程，特别是 2009 年国家为拉动内需而大规模投资的高铁工程，旋挖颚式破碎机的使用更是达到了前所未有的规模。
施工中旋挖颚式破碎机以旋转切削钻进，逐次取土成孔为主。适应我国大部分地区的土壤地质条件，包括淤泥层、粘性土、泥土、粉质土、（泥）砂层、卵砾石、卵（漂）石层、强风化岩层、永久冻土、风化基岩等地层水泥机械。目前施工的旋挖颚式破碎机绝大多数以进行普通地层施工为主，普通地层的施工能够充分显示旋挖颚式破碎机施工效率与成孔质量的优势。但进行硬岩施工时，由于旋挖颚式破碎机施工以旋转切削为主，在有限的加压载荷下，无法形成对岩层的有效冲击，导致旋挖颚式破碎机进行硬岩施工时，效率低下，不能真正体现旋挖颚式破碎机的成孔优势对辊机。本文将从岩石的破碎特性入手，对旋挖颚式破碎机进行硬岩施工的必备条件进行逐一说明。

2　岩石特性及岩石破碎理论
2.1　岩石特性
岩石是岩块与岩体的总称，是一种各向异性、非均质、不连续的物质赤铁矿选矿工艺。大多数岩石在常温常压下是脆性材料，但是随着压力与温度的增加，岩石的强度会由脆性向韧性转化。
岩石的强度是指岩体在外部载荷作用下，整体抵抗变形的能力高压磨。岩石的强度一般用单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度来表示，其中抗剪强度和抗压强度是确定岩石工程稳定性的主要因素。
岩石在无围压的情况下，受纵向压力出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为单轴抗压强度碎石机。而抗剪强度是指岩石在外力作用下达到破坏时的极限剪应力。库伦 -纳维准则通过大量的试验证明，岩石在受压时会表现出最大的抵抗破坏的能力，而岩石的抗剪强度极限仅为抗压强度极限的 10 % 左右煤矸石粉碎机。下表列出了常见岩石不同强度的对比关系。
另外，岩石的强度受加载速度的影响也比较明显，主要表现在随着加载速度的增加，岩石的强度会有大幅提高圆锥破。但目前一般认为：在钻具冲击岩石的速度不大于5 m/s 时，岩石的力学性能不会发生本质性的改变。
2.2　岩石的破碎
目前市场施工中岩石破碎的主要方法有三种型式：冲击破岩、磨削破岩、剪切入岩碎煤机。
冲击破岩：根据理论分析，只有当作用在岩石上的压力超过了岩石单轴抗压强度极限的 30 %~50 % 时，岩石才会顺利实现破碎。所以在压力没有达到岩石的破碎强度极限以前，可通过钻具与岩石的多次冲击，使岩石产生裂纹，降低其强度，当岩石强度降低到一定程度就能实现岩石破碎锤破机。目前市场上常用的设备为冲击锤。
磨削破岩：在较小的压力载荷下，依靠旋转的钻具与岩石接触所产生的摩擦力的作用，来引起岩石破损（该方法实际上一种研磨作用）磨粉设备。此种方法岩石的破碎速度比较慢，岩石破碎颗粒较细，钻具磨损严重。目前市场上常用的设备为正（反）循环钻河卵石制沙机。