Sistema de voladura de rocas con CO2 y sus ventajas y desventajas.
Explosión de rocas con CO2 Comenzó en la década de 1950 y comenzó a desarrollarse en los Estados Unidos en la década de 1980. Fue desarrollado principalmente para frentes de minería de carbón en minas con alto contenido de gas para evitar accidentes por explosión causados por llamas generadas por voladuras explosivas. En 2015, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, el paísEquipos de voladura de rocas con CO2Los fabricantes surgieron gradualmente (los componentes principales todavía son importados y la tasa de fracaso nacional es ligeramente mayor), pero su madurez es insuficiente y todavía se encuentra en una etapa de crecimiento y desarrollo continuo.
Aunque ha habido avances tecnológicos en el ámbito domésticoConstrucción con voladuras de rocas con CO2, todavía queda un largo camino por recorrer y todavía hay muchas tecnologías que deben mejorarse y actualizarse. El volumen de voladura está muy por detrás del de las voladuras con explosivos tradicionales. En el caso de falla de voladura, la operación es más complicada que la del equipo de división hidráulica y el intervalo entre ciclos es largo.
La fracturación por cambio de fase de CO2 líquido es un proceso de fracturación física. El CO2 líquido se calienta químicamente para aumentar su presión a 20MPa~60MPa. El CO2 líquido a alta presión atraviesa la placa de corte de presión constante y rápidamente se convierte en gas. Su volumen se expande más de 600 veces. La liberación instantánea de la expansión del gas puede provocar la fractura del cuerpo de carbón alrededor del pozo. El proceso de expansión de volumen del CO2 líquido absorbe una gran cantidad de calor, lo que puede reducir eficazmente la temperatura del cuerpo de carbón dentro del rango de fractura, lo que favorece la inhibición de la combustión espontánea de las vetas de carbón. La fracturación por cambio de fase con CO2 líquido utiliza un arranque a baja presión (9v), que es más seguro que la voladura tradicional y no requiere inspección con pistola. Las personas pueden ingresar después de la voladura para lograr un trabajo continuo. La estructura del equipo de fracturación por cambio de fase de CO2 líquido se muestra en la siguiente figura.
Principio deExplosión de rocas con CO2: El gas CO2 se puede convertir en líquido bajo una cierta presión alta. El CO2 líquido se comprime mediante una bomba de alta presión en un recipiente cilíndrico (tubo de chorro) y se cargan el disco de ruptura, la varilla conductora de calor y el anillo de sellado. La tapa de aleación se aprieta para completar los preparativos antes de la explosión. El tubo de voladura, el iniciador de milidiferencia de nube segura y el cable de alimentación se llevan al lugar de la voladura, el tubo de voladura se inserta en el orificio de perforación y se fija, y se conecta la fuente de alimentación del iniciador. Cuando la microcorriente pasa a través de la varilla altamente conductora de calor, se genera alta temperatura para atravesar la película de seguridad y el CO2 líquido se gasifica instantáneamente. La rápida expansión produce una onda de choque de alta presión que hace que la válvula de alivio de presión se abra automáticamente. Los objetos o depósitos destruidos son rápidamente expulsados hacia afuera por la onda de choque geométrica equivalente. Todo el proceso desde el inicio hasta el final solo toma 0,4 milisegundos y funciona a baja temperatura, no se fusiona con el líquido y el gas del entorno circundante, no produce gases nocivos, no produce arcos ni chispas eléctricas y no es afectado por altas temperaturas, mucho calor, alta humedad y mucho frío. Tiene un efecto de dilución del gas durante las voladuras subterráneas, sin golpes ni polvo. El CO2 es un gas inerte y una sustancia explosiva y no inflamable. El proceso de explosión es un proceso de expansión de volumen, que es un trabajo físico más que una reacción química.
Ventajas deExplosión de rocas con CO2:
1. Tiene características de seguridad inherentes. Es muy seguro en términos de almacenamiento, transporte, transporte, uso y reciclaje. El motor principal está separado del equipo de voladura y el tiempo desde el llenado hasta el final de la voladura es corto. Solo se necesitan entre 1 y 3 minutos para llenar el CO2 líquido y solo 4 milisegundos desde la detonación hasta el final. No hay ningún error durante el proceso de implementación y no es necesario revisar el arma. La distancia de advertencia de seguridad es corta y no existen riesgos para la seguridad. El tubo de voladura es fácil de recuperar y se puede utilizar de forma continua.
2. Puede ser voladura direccional y control retardado, especialmente en entornos especiales como áreas residenciales, túneles, metros, subterráneos y otros entornos. No hay vibraciones destructivas ni ondas cortas durante el proceso de implementación, y no hay efectos destructivos en el entorno circundante.
3. No hay necesidad de un almacén pirotécnico, gestión sencilla, fácil operación, pocos operadores y sin necesidad de personal profesional de guardia.
4. Su rendimiento es más destacado cuando se utiliza en minas, ya sea una mina con alto contenido de gas, una mina con estallido de rocas, una mina con condiciones hidrogeológicas complejas o una mina propensa a la combustión espontánea.
5. La fuente de materiales es rica y se puede obtener localmente. El CO2 líquido está disponible en plantas químicas y estaciones de servicio de gas. Mejorar la eficacia, aumentar los beneficios y reducir los costes. Reduzca los complicados procedimientos de aprobación y revisión y las restricciones de gestión. Antes de la inyección de CO2, todos son productos no explosivos.
6. Para obtener una potencia equivalente mayor, los tubos de voladura se pueden utilizar en paralelo según las condiciones del sitio.
7. Protección del medio ambiente: la liberación de energía dirigida no daña el medio ambiente circundante, no produce gases nocivos como monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno, puede mejorar mejor el entorno de trabajo y es beneficiosa para la salud de los trabajadores.
8. Comodidad: A través de diferentes cantidades de llenado de CO2 (CO2), reemplazando diferentes tipos de placas fijas de alivio de presión de energía y activadores de calentamiento se puede controlar la presión de trabajo del sistema de expansión, para adaptarse a diferentes entornos de trabajo.
9. Económico: Todo el sistema se puede utilizar repetidamente y tiene un bajo costo.
10. Seguridad: Los procesos de montaje, llenado y transporte son seguros y confiables y, en comparación con las explosiones explosivas, el cañón defectuoso puede eliminar por completo los accidentes.
11. Rápido: Las operaciones de montaje y llenado son simples y el tiempo de preparación para la granalla es corto, lo que puede mejorar en gran medida la eficiencia del trabajo y la producción en masa.
Desventajas deExplosión de rocas con CO2:
1. Baja eficiencia: los pasos son demasiado complicados y solo hay unas pocas explosiones al día. Cuantos más enlaces, más posibilidades de problemas. Como llenado, cableado, sellado y otros enlaces.
2. Requisitos para la superficie del aire: Es eficaz sólo cuando se utiliza la superficie del aire. No es adecuado para fosos profundos o superficies de trabajo con mala calidad del aire.
3. Bajo rendimiento: es imposible lograr una voladura de varias filas, lo que significa que el número de tubos de voladura en una sola voladura no debe exceder las dos filas. Si excede una fila, es fácil atascarse o hacer estallar el tubo de explosión.
4. Alto costo: El activador utilizado es un artículo especial y desechable, y el costo de la voladura es alto cuando el rendimiento no es alto.
5. Altos requisitos: El proceso de llenado de los tubos de voladura y la construcción en el sitio son complicados y los requisitos de calidad para los barrenos son altos.
6. Ruido y seguridad: aunque la fuerza de vibración de la explosión no es grande, el sonido es obvio después de todo. Si se va a utilizar en edificios residenciales y edificios circundantes, debe intentar consultar al departamento local de supervisión de seguridad y protección ambiental para obtener permiso.
7. Es difícil controlar la dirección de las piedras que vuelan. Aunque hay relativamente pocas piedras voladoras, a veces es difícil captar la dirección de las piedras voladoras.
8. Ocasionalmente, las tuberías agrietadas pueden volar.
