一、原理
二氧化碳爆破原理,就是利用液态二氧化碳在突然加热的条件下,急剧气化膨胀(600倍以上),产生强大冲击力的原理,通过适当的控制,造成爆破破岩的效果。
二、系统构成
二氧化碳爆破系统由充装间装备、爆破设备、智能云系统平台三部分组成。
充装间的设备有:二氧化碳储液罐、充装机、充装台、拆装机等,操作间的作用是充装爆破管、存储爆破管、发放爆破管,以及对相关设备的维修等。
现场爆破设备主要是爆破管、智能云安全发爆器。
爆破管是二氧化碳爆破的核心设备之一,由储液管、充装头、释放头等组成。采用强度的特殊钢材并经过特殊处理而成,具有很高的强度和韧性。智能云安全发爆器,是启动爆破管内加热器的核心设备。同时具有微差起爆实现光面爆破功能,人员闭锁、时间闭锁、地点闭锁等多参数闭锁,确保不安全就不能起爆的本质安全功能,以及与智能云通讯连接等功能。
是监管监控二氧化碳爆破的智能平台,其功能为
1)收集每一次的冷爆破数据,包括孔深、孔数、孔距、岩性、爆破效果,以及起爆时间、操作人员、地点等等。
2)对冷爆破作业实现安全闭锁,不安全就不能起爆。
3)为改进完善冷爆破作业提供数据支持。
4)强化管理力度,避免事故发生,等等。
三、系统
一)安全
安全是二氧化碳爆破的大优势,表现在如下几个方面:
一是,二氧化碳化学、物理特性优,所以安全。二氧化碳分子式是CO2是真正的惰性气体。因此,在整个爆炸过程中,没有新的有害物质产生。但是氮气、空气并不是惰性气体,爆破时可能产生氧化氮等有害气体。而且从物理性质来看,由于二氧化碳临界温度接近常温,氮气和空气的临界温度非常低。(如附表1)此外,由于碳排放的有关协定,化工厂等必须收集二氧化碳,因此二氧化碳是已经存在的气体,采用氮气等其他需要制备,消耗能源。
二)是,二氧化碳在生产、储存、运输中,不会发生遇*炸。可燃液化气容易泄露,遇到火燃烧爆炸。二氧化碳不能燃烧,如果泄漏,只能放气,不会爆炸。
三)是,智能二氧化碳冷爆破是冷爆破,所谓“冷”就是二氧化碳冷爆破是液态变成气态的过程,因此吸收周围大量的热量,使周围环境变冷,不会引爆瓦斯、煤尘。这一特性,尤其适用于瓦斯、煤尘等有爆炸气体和粉尘环境下的爆破作业,例如煤矿、油矿等等。这是一个巨大的利好,全面应用,将使煤矿重大特大事故降低50%以上。
四)是,智能二氧化碳冷爆破产生的振动微弱,破坏力很小,对于保护建筑物,较少冲击地压诱发因素等非常有力。智能二氧化碳冷爆破的爆速大大zha 药 lei 管爆破,冲击力一般400Mpa,远远不够zha药爆破的1000-5000Mpa。爆速3m/s左右,一般离开爆破点2-3米后,就基本没有破坏作用了。
五)是,爆破时不产生新的有害气体。六是,不能用于恐怖活动。一方面因为二氧化碳不能燃烧,不能爆炸。另一方面,二氧化碳冷爆破必须在封闭空间里才产生破坏作用,在开放的空间来,几乎不能产生破坏作用。