二氧化碳致裂器是一种新型的用于矿山及煤炭开采的低温气体膨胀破碎设备。它是利用液态二氧化碳受热迅速气化膨胀并从泄能头的泄能孔瞬间释放高压气体胀裂岩石和煤层。从激活发热装置至作业结束整个过程只需0.4毫秒,瞬间气体膨胀压力可达 250 ~300Mpa。二氧化碳属于惰性气体非易燃易爆物质,操作过程是体积膨胀的物理做功过程而非化学反应。
二氧化碳(化学式:CO2)是空气中常见的温室气体,是一种气态化合物,碳与氧反应生成其化学式为CO2,一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成。二氧化碳常温下是一种无色无味、不助燃、不可燃的气体,密度比空气大,略溶于水,与水反应生成碳酸。二氧化碳压缩后俗称为干冰。工业上可由碳酸钙强热下分解制取,实验室一般采用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应制取。
二氧化碳属惰性物质且十分稳定,又具阻燃功能,不与周围的液体、气体相融合,不受高压,高湿,高寒的环境影响,起爆过程无震荡 短波,无明火、无电弧、无危害物质产生,警戒距离短(5-8米),不产生哑炮,基本无粉尘,属物理做工,非化学裂变,遇到振动摩擦,撞击均不会启动、充装、运输、存储、包装安全可靠。 三、与传统炸药爆破对比优势
1、环保。定向汇能对周围环境不产生破坏,不产生有害气体和较大灰尘,爆破声音等于和小于80-100分贝,改善工作环境有益员工的身体健康。
2、便利。通过不同的CO2填装,更换不同型号的泄压片和活化剂膨胀工作压力,从而适应不同的工作环境。
3、有效。爆破力大且安全可控,爆破后机械操作灵活自如,完全替代传统的炸药的爆破功效。
4、经济。整套设备可反复使用,使用成本低,效率高(只更换必要的易损件)。
5、安全。组装、填充和运输安全可靠,消除哑炮、飞石伤人、有毒气体等危害。
6、快速。组装、充装操作简单,爆破准备时间短,可大大提高工作效率。
西部管道在甘肃境内与西气东输管道有900公里并行段,其中仅500公里石方地段。西部管道建设需要采用:二氧化碳爆破技术,但又需要保证西气东输管道安全平稳运行。
二氧化碳爆破技术优势
(1)先进的设计理念,利用液化气体瞬间吸热膨胀汽化升压的原理进行设计制造,致裂器作用过程为物理吸热过程,有别于炸药的化学爆破,不会产生一氧化碳等有害气体,也不会产生明火。消除引燃煤体、瓦斯的可能性;同时可在复杂的环境下应用;
(2)储液管采用进口特种钢材加工制造,能承受1000MPa以上压力,远高于正常使用的泄放压力,保证使用过程中不会因为管体受损而带来安全隐患;
(3)加热装置在常温常压状态下不会被激发,储运安全,其只有在致裂器内部环境下才能被启动;
(4)致裂威力巨大,破裂煤、岩成块率高,避免出现扬尘,并且可实现对预裂位置的准确定位破裂。
(5)不受民爆产品约束,随时施工;避免了炸药存在的审批、储运、瞎炮、哑炮等问题。
去年开展了与西气东输并行段的爆破研究,专门请解放军南京工程学院专家利于二氧化碳爆破开展了现场模拟爆破试验,制定了详细的并行段爆破作业指导书,采用松动爆破技术,解决西气东输并行段的安全问题。去年并行段石方工程已经全部结束,没有发生一起爆破中间的安全事故。这个成绩取得非常不容易,这涉及炸药管理、药量合理使用,现场技术控制等,做得非常好。在施工过程中双方之间多次交流沟通。