二氧化碳爆破开采岩石和岩体是描述岩石的两个不同概念,它们既相互联系,同时又有较大的区别。
1.岩石
岩石是指由一种或多种矿物组成的集合体,其物理力学性质与组成该岩石的矿物成分及其含量、岩石结构和构造特征有密切关系。
2.岩体与岩块
岩体是指在一定工程范围内的自然地质体。岩体结构的荃本要素包括结构面和结构体。
结构面指招皱、断层、节理、劈理等,结构体指有不同产状的结构面组合切割而成的单元块体。
岩块是指从天然岩体中取出的较为标准的样块,人为地排除了大部分天然的软弱面。在研究岩体问题时,可以把岩块视为均质的、各向同性的连续介质:而岩体一般均属于非均质的各向异性的不连续介质。
二氧化碳致裂器克服了以往用药炸爆破开采、预裂时破坏性大及危险性高矿体粉碎等缺点,为矿山安全开采和预裂提供可靠保障。
3.岩体与岩块的区别
岩体与岩块的主要区别表现在:
(1)岩体具有明显的弱面,因此具有显著的非均质性和各向异性。而岩块不包含显著的弱面,可以相对地把岩块近似地视为均质、各向同性的连续介质:
(2)岩体强度低,易变形:
…‘第-·。石的物理力学性质及工二分·“’}(3)岩体和岩块的渗透性也存在显著差异。}岩石的物理性质指标包括岩石的Jr[量指标、孔隙性和吸水性。…一、撕的舱指标岩石由固体、水、空气三相组成,具有比垂和容重等重量指标。
1.比重
岩石的比重是指岩石固休实体积的重量与同体积水的重量之比。脆胃固体实体积,是指不包括孔隙体积在内的实在体积,即:
G
刁=订于-(1-1)
Vc7w
式中:刁—岩石的比垂:
G-一一绝对干燥时体积为Vc的岩石的重量,g:冷一一岩石固体实在体积,。扩;7w-水的容重,沙扩。
岩石的比重取决于组成岩石的矿物的比重。一般在已鉴定出岩石矿物成分后,岩石的比重就可以粗略地进行估计。例如,石灰石的比重与方解石的相近,砂岩的比重接近于石英。
液态二氧化碳爆破利用液态二氧化碳瞬间汽化产生的膨胀力进行爆破,它与传统的爆破相比,具有很多优点:
2.容重
单位体积岩石的重皿称为岩石的容重。所谓单位体积是指包括孔隙体积在内的体积。岩石的容重又分为干容重和湿容皿.
干容重:单位体积岩石绝对干燥后的容重,用7c表示:
湿容重:岩石在天然含水或饱和状态下的容垂,用Y表示。
Yc=G/V,Y=G,/V(1-2)
式中:Y一岩石的干容重,沙衬;
G一一岩石试件干燥后的重量,s;
V-一一岩石试件的体积,c时;
卜一一岩石的湿容重,沙衬:
Gl—岩石试件的重址(天然含水或饱和),so
一般地,沁与了差别不大,仁少寸粘土来说则差别很大;Y取决于岩石的矿物成分、ELM
大刁汲含水量,在其它条月相同时,Y还与岩石的埋深有关,埋深浅的容重小,埋深大的容重大。
二、二氧化碳爆破开采岩石的孔晾性
岩石的孔隙性是指岩石的裂隙发育程度,通常用孔隙度n和孔隙比e来表示。孔隙度指岩石试件内各种裂隙、孔隙的体积总和与岩石试件总体积的比位。孔隙比指岩石试件内各种8台岩爆破工程裂隙、孔隙的体积总和与岩石试件内固体矿物颗粒体积Vc的比值,用式(1-3)和式(1-4)表示。