نظام تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون ومزاياه وعيوبه
تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون&نبسب;بدأت في الخمسينيات وبدأت في التطور في الولايات المتحدة في الثمانينيات. تم تطويره بشكل أساسي لواجهات تعدين الفحم في مناجم الغاز العالي لتجنب حوادث الانفجار الناجمة عن النيران الناتجة عن الانفجارات المتفجرة. في عام 2015، مع تطور العلوم والتكنولوجيا المحليةمعدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربونظهرت الشركات المصنعة تدريجياً (لا تزال المكونات الرئيسية مستوردة، ومعدل الفشل المحلي أعلى قليلاً)، لكن نضجها غير كافٍ ولا تزال في مرحلة النمو والتطور المستمر.
على الرغم من حدوث اختراقات تكنولوجية في الداخلبناء تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه، ولا يزال هناك العديد من التقنيات التي تحتاج إلى التحسين والتحديث. حجم التفجير أقل بكثير من حجم التفجير التقليدي. في حالة فشل التفجير، تكون العملية أكثر تعقيدًا من تلك الخاصة بمعدات التقسيم الهيدروليكي، وتكون الفترة الفاصلة بين الدورات طويلة.
التكسير بتغير طور ثاني أكسيد الكربون السائل هو عملية تكسير فيزيائية. يتم تسخين ثاني أكسيد الكربون السائل كيميائيًا لزيادة ضغطه إلى 20MPa~60MPa. يخترق ثاني أكسيد الكربون السائل عالي الضغط لوحة القص ذات الضغط الثابت ويتحول بسرعة إلى غاز. يتوسع حجمه أكثر من 600 مرة. يمكن أن يؤدي الإطلاق الفوري لتمدد الغاز إلى كسر جسم الفحم الموجود حول البئر. تمتص عملية توسيع حجم ثاني أكسيد الكربون السائل كمية كبيرة من الحرارة، مما يمكن أن يقلل بشكل فعال من درجة حرارة جسم الفحم ضمن نطاق التكسير، مما يفضي إلى تثبيط الاحتراق التلقائي لطبقات الفحم. يستخدم التكسير المتغير لطور ثاني أكسيد الكربون السائل بدء التشغيل بالضغط المنخفض (9 فولت)، وهو أكثر أمانًا من التفجير التقليدي، ولا يتطلب فحص البندقية. يمكن للناس الدخول بعد التفجير لتحقيق العمل المستمر. هيكل معدات التكسير بتغير طور ثاني أكسيد الكربون السائل موضح في الشكل أدناه.
مبدأتفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون: يمكن تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى سائل تحت ضغط مرتفع معين. يتم ضغط ثاني أكسيد الكربون السائل في حاوية أسطوانية (أنبوب التفجير) بواسطة مضخة عالية الضغط، ويتم تحميل قرص التمزق وقضيب التوصيل الحراري وحلقة الختم. يتم تشديد غطاء السبائك لإكمال الاستعدادات قبل التفجير. يتم إحضار أنبوب التفجير وبادئ الفرق المللي السحابي الآمن وسلك الطاقة إلى موقع التفجير، ويتم إدخال أنبوب التفجير في فتحة الحفر وتثبيته، ويتم توصيل مصدر طاقة البادئ. عندما يمر التيار الصغير عبر قضيب التوصيل عالي الحرارة، يتم توليد درجة حرارة عالية لاختراق طبقة الأمان، ويتم تحويل ثاني أكسيد الكربون السائل إلى غاز على الفور. ينتج عن التمدد السريع موجة صدمات عالية الضغط تؤدي إلى فتح صمام تخفيف الضغط تلقائيًا. يتم دفع الأجسام أو الرواسب المنفجرة بسرعة إلى الخارج بواسطة موجة الصدمة الهندسية المكافئة. تستغرق العملية برمتها من البداية إلى النهاية 0.4 مللي ثانية فقط، وتعمل عند درجة حرارة منخفضة، ولا تندمج مع السائل والغاز الموجود في البيئة المحيطة، ولا تنتج أي غازات ضارة، ولا تنتج أقواسًا وشرارات كهربائية، ولا يتم تتأثر بارتفاع درجة الحرارة، والحرارة العالية، والرطوبة العالية، والبرد الشديد. له تأثير مخفف على الغاز أثناء التفجير تحت الأرض، بدون صدمة أو غبار. ثاني أكسيد الكربون هو غاز خامل ومادة غير قابلة للاشتعال والانفجار. عملية الانفجار هي عملية تمدد حجمي، وهي عبارة عن عمل فيزيائي وليس تفاعل كيميائي.
مزاياتفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون:
1. لديها خصائص السلامة المتأصلة. وهي آمنة جدًا من حيث التخزين والنقل والحمل والاستخدام وإعادة التدوير. يتم فصل المحرك الرئيسي عن معدات التفجير، والوقت من التعبئة إلى نهاية التفجير قصير. يستغرق الأمر من 1 إلى 3 دقائق فقط لملء ثاني أكسيد الكربون السائل، و4 ميلي ثانية فقط من التفجير حتى النهاية. لا يوجد أي عطب أثناء عملية التنفيذ، ولا حاجة لفحص البندقية. مسافة تحذير السلامة قصيرة ولا توجد مخاطر على السلامة. من السهل استعادة أنبوب التفجير ويمكن استخدامه بشكل مستمر.
2. يمكن أن يكون التفجير الاتجاهي والتحكم المتأخر، خاصة في البيئات الخاصة مثل المناطق السكنية والأنفاق ومترو الأنفاق وتحت الأرض وغيرها من البيئات. لا يوجد أي اهتزاز مدمر وموجة قصيرة أثناء عملية التنفيذ، ولا يوجد أي تأثير مدمر على البيئة المحيطة.
3. ليست هناك حاجة إلى مستودع للألعاب النارية، وإدارة بسيطة، وتشغيل سهل، وعدد قليل من المشغلين، ولا حاجة إلى موظفين محترفين في الخدمة.
4. يكون أدائه أكثر بروزًا عند استخدامه في المناجم، سواء كان منجمًا عالي الغاز، أو منجم انفجار الصخور، أو منجم ذو ظروف هيدروجيولوجية معقدة، أو منجم عرضة للاحتراق التلقائي.
5. مصدر المواد غني ويمكن الحصول عليها محليا. يتوفر ثاني أكسيد الكربون السائل في مصانع الكيماويات ومحطات تعبئة الغاز. تحسين الكفاءة وزيادة الفوائد وخفض التكاليف. تقليل إجراءات الموافقة والمراجعة المعقدة والقيود الإدارية. قبل حقن ثاني أكسيد الكربون، كانت جميعها منتجات غير متفجرة.
6. من أجل الحصول على طاقة مكافئة أكبر، يمكن استخدام أنابيب التفجير بالتوازي وفقًا لظروف الموقع.
7. حماية البيئة: لا يؤدي إطلاق الطاقة الموجهة إلى الإضرار بالبيئة المحيطة، ولا ينتج غازات ضارة مثل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين، ويمكن أن يحسن بيئة العمل بشكل أفضل، وهو مفيد لصحة العمال
8. الراحة: من خلال كميات تعبئة ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) المختلفة، يمكن لاستبدال أنواع مختلفة من لوحات تخفيف ضغط الطاقة الثابتة ومنشطات التسخين التحكم في ضغط العمل لنظام التمدد، وذلك للتكيف مع بيئات العمل المختلفة.
9. اقتصادي: يمكن استخدام النظام بأكمله بشكل متكرر وبتكلفة منخفضة.
10. السلامة: عمليات التجميع والتعبئة والنقل آمنة وموثوقة، وبالمقارنة مع التفجيرات المتفجرة، يمكن للمدفع غير المكتمل القضاء على الحوادث تمامًا.
11. سريع: عمليات التجميع والتعبئة بسيطة، ووقت تحضير التفجير قصير، مما يمكن أن يحسن بشكل كبير من كفاءة العمل والإنتاج الضخم.
عيوبتفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون:
1. كفاءة منخفضة: الخطوات معقدة للغاية، ولا يوجد سوى عدد قليل من الانفجارات في اليوم. كلما زاد عدد الروابط، زادت فرص المشاكل. مثل التعبئة والأسلاك والختم والروابط الأخرى.
2. متطلبات سطح الهواء: تكون فعالة فقط عند استخدام سطح الهواء. إنه غير مناسب لحفر الأساسات العميقة أو أسطح العمل ذات نوعية الهواء الرديئة.
3. انخفاض الإنتاج: من المستحيل تحقيق تفجير متعدد الصفوف، مما يعني أن عدد أنابيب التفجير في التفجير الواحد يجب ألا يتجاوز صفين. إذا تجاوزت صفًا واحدًا، فمن السهل أن تتعثر أو تنفجر أنبوب التفجير.
4. التكلفة العالية: المنشط المستخدم عبارة عن عنصر خاص يمكن التخلص منه، وتكون تكلفة التفجير مرتفعة عندما لا يكون الإنتاج مرتفعًا.
5. المتطلبات العالية: عملية ملء أنبوب التفجير والبناء في الموقع كلاهما معقد، ومتطلبات الجودة لثقوب التفجير عالية.
6. الضوضاء والسلامة: على الرغم من أن قوة الاهتزاز المتفجر ليست كبيرة، إلا أن الصوت واضح بعد كل شيء. إذا كان سيتم استخدامه في المباني السكنية والمباني المحيطة بها، فيجب محاولة استشارة إدارة مراقبة السلامة وحماية البيئة المحلية للحصول على إذن.
7. صعوبة التحكم في اتجاه تطاير الحجارة. على الرغم من وجود عدد قليل نسبيًا من الحجارة الطائرة، إلا أنه من الصعب أحيانًا فهم اتجاه الحجارة الطائرة.
8. في بعض الأحيان، قد تتطاير الأنابيب المتشققة.
