先将液态二氧化碳充装于特制的爆破器主管内,再通过发爆器快速激发加热装置,使液态二氧化碳瞬间气化,体积急剧膨胀并产生高达数百兆帕的高压。这股高压气体在封闭的矿洞空间内迅速扩散,当压力达到矿岩的极限强度时,便能实现矿岩的有效破碎
技术优势
1. 安全性高:无需使用炸药,从根本上避免了炸药爆破带来的爆炸冲击波、飞石伤人、有毒气体释放等安全隐患3。
2. 环保性好:二氧化碳气体压裂后产生的气体对环境无害,且无粉尘等污染物产生,符合现代矿业绿色开采的要求3。
3. 可控性强:操作简便,可根据不同矿岩的硬度和结构特点,调整爆破参数,控制爆破的范围和力度3。
4. 应用广泛:无论是硬岩还是软岩,都能展现出良好的爆破效果,在隧道施工、竖井开挖等工程中也能发挥重要作用3。
5. 噪音较小:相比传统炸药爆破,产生的噪音相对较低,对周围环境和人员的影响较小
气体相关因素
• 气体种类:不同气体的物理化学性质不同,会影响爆破效果。如二氧化碳化学性质稳定,膨胀系数相对固定;氮气也较为稳定,但与二氧化碳的物理特性有差异,它们在相同条件下产生的压力和膨胀效果有所不同,进而影响爆破力度和破碎效果。
• 气体压力:气体压力是决定爆破效果的关键因素之一。压力越高,爆破时产生的冲击力和破碎能力越强。但过高的压力可能会导致过度破碎或对周围环境造成不必要的破坏,需要根据具体情况合理设定。
• 气体充装量:充装量直接关系到爆破时释放的能量大小。充装量不足,无法产生足够的压力和能量来有效破碎物体;充装量过多,则可能超出管体承受能力,存在安全风险,也可能造成过度破碎,影响经济效益。
岩石硬度:岩石硬度越高,破碎难度越大。对于硬度高的岩石,需要更大的爆破能量才能达到理想的破碎效果,可能需要增加气体爆破一次管的数量或提高气体压力等参数。
岩石结构:岩石的层理、节理等结构特征会影响爆破应力波的传播和岩石的破碎形态。如果岩石结构完整,爆破应力波传播相对均匀,破碎效果可能较好;若岩石存在大量节理、裂隙等薄弱面,爆破时能量可能会沿着这些薄弱面散失,导致破碎不均匀。
地质构造:地质构造如断层、褶皱等会改变爆破应力波的传播路径和分布。在断层附近,爆破能量可能会被断层带吸收或散射,影响爆破效果;褶皱构造可能使岩石受力不均匀,导致破碎效果不佳。
不易燃爆:二氧化碳属于惰性气体,化学性质稳定,不可燃、不助燃,相比一些可燃气体如乙炔等用于爆破,大大降低了爆炸、火灾等安全风险。
无引爆风险:在有瓦斯等易燃易爆气体的环境中,二氧化碳爆破不会像其他一些气体爆破可能产生明火等引爆源,能有效避免瓦斯爆炸等事故。
运输储存安全:二氧化碳在常温常压下是气态,通过压缩可变为液态储存和运输,相对其他一些危险气体,其在运输、储存过程中更稳定,不易发生泄漏、爆炸等危险。
环保性好
无有害气体:二氧化碳爆破后释放的是二氧化碳气体,不会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体和粉尘,对大气环境,符合环保要求。
低扬尘:爆破过程中产生的扬尘比例较低,相比传统炸药爆破等方式,能有效减少粉尘污染,改善作业环境,降低对周边生态环境和居民生活的影响。
无噪音污染:爆破时产生的噪音相对较小,不会像传统爆破方式那样产生的噪音,对周围环境和居民的干扰较小
审批流程简单:二氧化碳气体爆破不属于民爆产品,在使用、运输、储存等方面无需像炸药爆破那样经过繁琐的审批程序和严格的公安部门监管,节省了大量的时间和精力16。
◦ 使用灵活:可以根据不同的爆破需求,灵活调整二氧化碳的充装量、爆破管的数量和布置方式等,实现不同程度的爆破效果。而且多个爆破筒可同时并联使用,增加爆破威力156。
◦ 操作简单:其设备组成相对简单,主要由灌充液态二氧化碳的钢管、活化器、泄能组件等组成,操作过程易于掌握,对操作人员的技术要求相对较低2。