二氧化碳氣體爆破不使用傳統(tǒng)炸藥,不存在炸藥運輸、儲存和使用過程中的爆炸風險,即使遇到碰撞、高溫等極端情況,也不會像炸藥那樣發(fā)生劇烈爆炸。爆破過程中無明火產生,特別適用于煤礦等高瓦斯環(huán)境,能有效避免瓦斯爆炸等危險事故,保障作業(yè)人員生命安全和作業(yè)場所安全。
二氧化碳氣體爆破基于液態(tài)二氧化碳的物理相變原理。常態(tài)下,二氧化碳為氣態(tài),通過高壓(通常達 20 - 30MPa)可將其壓縮成液態(tài),存儲于特制的高強度爆破管內 。爆破時,啟動爆破管內的電加熱裝置,瞬間釋放熱量,使液態(tài)二氧化碳迅速氣化膨脹。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,在密閉空間內,溫度急劇升高,二氧化碳氣體體積會在極短時間內膨脹 600 倍以上,產生高達 300MPa 左右的高壓,當壓力超過爆破管預設的破裂壓力(如爆破片的極限壓力),高壓氣體瞬間釋放,形成強大的沖擊力,破碎周圍巖石或介質,實現(xiàn)爆破效果。
可通過調整液態(tài)二氧化碳的充裝量、加熱裝置功率、爆破管規(guī)格等參數(shù),控制爆破的力度和范圍。在不同工程場景中,無論是小型的巖石破碎,還是大型礦山開采,都能根據(jù)實際需求制定個性化爆破方案,實現(xiàn)爆破,避免過度破碎或破碎不足的問題,提高資源利用率和工程質量。
雖然二氧化碳一次性氣體爆破管的初始采購成本相對較高,但從長期來看,其能夠有效降低企業(yè)的綜合成本。一方面,由于其安全性高,減少了安全事故的發(fā)生,降低了事故處理成本和保險費用。另一方面,環(huán)保性能好,減少了通風設備的運行時間和粉塵處理成本。此外,可控的爆破方式,提高了礦石的開采質量和效率,降低了二次處理成本。綜合來看,二氧化碳一次性氣體爆破管能夠為企業(yè)節(jié)省大量成本,提高企業(yè)的盈利能力。
該技術操作流程相對簡單,無需復雜的審批手續(xù),能夠快速投入使用。爆破管的充裝、安裝和起爆等操作,經(jīng)過培訓的人員即可熟練完成,減少了施工準備時間,提高了工程作業(yè)效率。
隧道掘進過程中,使用二氧化碳氣體爆破可減少對隧道圍巖的擾動,降低坍塌風險,保障隧道施工安全。其產生的低震動、低噪音和少粉塵特性,也有利于保護周邊環(huán)境,減少對居民生活的影響,特別適用于城市地鐵等對環(huán)境要求較高的隧道工程建設。