1.安全性高:二氧化碳爆破過程中不產生明火和高溫,從根本上避免了因明火引發的瓦斯爆炸、粉塵爆炸等安全事故。在高瓦斯礦井等危險環境中,二氧化碳爆破技術可以安全可靠地進行作業,為施工人員的生命安全和工程的順利進行提供了有力保障。
2.環保:整個爆破過程只產生二氧化碳氣體,二氧化碳是一種、無味的氣體,對環境和人體無害。而且,相較于傳統炸藥爆破,二氧化碳爆破產生的粉塵量極少,幾乎不會對周邊環境造成粉塵污染。這使得它在環保要求日益嚴格的今天,具有明顯的優勢。
3.可控性強:通過調整液態二氧化碳的充裝量、加熱裝置的功率以及定壓片的壓力等參數,可以控制二氧化碳氣體的膨脹壓力和爆破力度。施工人員可以根據不同的巖石性質、工程要求和周邊環境,靈活調整爆破參數,實現對爆破效果的控制,減少對周邊不必要的影響。
4.適應性廣泛:無論是堅硬的花崗巖、石灰巖,還是較為松軟的砂巖等不同類型的巖石,二氧化碳爆破都能發揮出良好的破碎效果。同時,它還可以在水下、高溫、高寒等特殊環境下作業,適用于各種復雜的地質條件和工程場景。
5.操作簡便:二氧化碳爆破設備的操作相對簡單,不需要復雜的技能。普通工人經過短時間的培訓,就能夠熟練掌握設備的操作方法。而且,設備的維護和保養也較為方便,降低了使用成本和技術門檻。
6.噪音小:與傳統炸藥爆破產生的噪音相比,二氧化碳爆破產生的噪音較小,對周邊居民的生活影響較小。這使得它在城市周邊或人口密集區域的洞采工程中具有更大的優勢。
1.安全警戒:在爆破前,要在洞采現場周圍設置明顯的安全警戒標志,劃定警戒區域,禁止無關人員進入。安排專人負責警戒工作,確保警戒范圍內的人員全部撤離到安全地帶。
2.激發爆破:當一切準備就緒后,按照操作規程啟動激發裝置,引發液態二氧化碳的汽化和爆破。在激發過程中,要密切觀察爆破現場的情況,記錄爆破的時間、聲音和效果等參數。
二氧化碳爆破技術的核心原理是利用液態二氧化碳的物理相變。將液態二氧化碳充裝在特制的爆破管內,爆破管內設有加熱裝置。當通過電子激發裝置啟動加熱裝置時,液態二氧化碳迅速吸收熱量,從液態轉變為氣態。由于氣態二氧化碳的體積遠大于液態二氧化碳,在密閉的爆破管內,氣體體積急劇膨脹,產生強大的壓力。當壓力達到爆破管上定壓片的設定壓力時,定壓片破裂,高壓氣體瞬間從爆破管的排氣孔噴出,形成強大的沖擊力和壓力波,作用于周圍的巖石,使其破碎。
二氧化碳爆破設備及配套設施
(一)爆破管
爆破管是二氧化碳爆破的核心設備,通常由高強度的鋼管制成,以承受爆破時產生的高壓。其內部結構設計合理,包括液態二氧化碳儲存腔、加熱裝置放置區域、定壓片和排氣孔等部分。不同規格的爆破管適用于不同的工程需求,管徑和長度的選擇取決于巖石的硬度、爆破規模等因素。例如,對于較堅硬的巖石和大規模的洞采掘進工程,可能需要使用管徑較大、長度較長的爆破管,以足夠的爆破能量。
(二)激發裝置
激發裝置的作用是為加熱裝置提供能量,使其迅速升溫,引發液態二氧化碳的相變。常見的激發裝置有電子激發器,它通過電池或外接電源提供電能,具有操作方便、激發速度快、激發時間可控制等優點。在實際應用中,激發裝置的穩定性和可靠性至關重要,直接影響到爆破的效果和安全性。
(三)液態二氧化碳儲存與輸送設備
液態二氧化碳需要儲存在的儲存罐中,儲存罐通常采用的鋼材制作,并具備良好的保溫性能,以確保液態二氧化碳在儲存過程中保持低溫狀態。輸送設備則負責將液態二氧化碳從儲存罐輸送到爆破管中,一般包括管道、閥門和泵等部件。在輸送過程中,要嚴格控制液態二氧化碳的流量和壓力,防止泄漏和溢出,確保輸送過程的安全和穩定。
(四)配套設施
除了上述主要設備外,二氧化碳爆破還需要一些配套設施,如鉆孔設備用于在巖石上鉆出合適的炮孔;檢測設備用于檢測爆破管的密封性、液態二氧化碳的充裝量等參數,確保設備和材料符合要求;防護設備如安全帽、防護眼鏡、防護服等,為施工人員提供必要的安全防護。
炸藥屬于易燃易爆物品,其生產、運輸、儲存和使用都受到嚴格的管制。使用炸藥進行爆破作業需要辦理繁瑣的審批手續,涉及多個部門的監管,審批時間長,程序復雜。這在一定程度上影響了工程的進度和效率。
炸藥爆破產生的強大沖擊力會對周邊的巖體造成較大的擾動,容易引發巖體的松動、塌方等問題。這不僅會增加支護成本和施工難度,還會對洞采工程的長期穩定性產生不利影響。在一些地質條件復雜的區域,這種擾動可能會引發更嚴重的地質災害,如山體滑坡、泥石流等