ما مدى فعالية التكلفة لاستخدام معدات تفجير الصخور باستخدام ثاني أكسيد الكربون في حفر الأنفاق؟
1. التكلفة
تكلفة شراء المعدات: تُعدّ التكلفة الأولية لشراء معدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون متوسطة مقارنةً بمعدات التفجير التقليدية. تتراوح تكلفة مجموعة معدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون عادةً بين عشرات الآلاف ومئات الآلاف من اليوانات، وذلك وفقًا لاختلاف المواصفات والتكوينات. وبالمقارنة مع بعض معدات التفجير التقليدية عالية الأداء والآلية، فإن سعرها منخفض نسبيًا، وتتميز بعمر خدمة طويل. ويمكن استخدامها لسنوات عديدة في ظل ظروف الاستخدام والصيانة العادية، مما يُسهم في تعويض تكلفة الشراء بفعالية.
تكلفة المواد الاستهلاكية: المواد الاستهلاكية الرئيسية لمعدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون هي غاز ثاني أكسيد الكربون وأنابيب التكسير. يتوفر غاز ثاني أكسيد الكربون بمصادر متنوعة، وهو رخيص نسبيًا، ويتراوح سعره عادةً بين بضعة يوانات وأكثر من عشرة يوانات للمتر المكعب. كما أن تكلفة استبدال المواد الاستهلاكية، مثل أنابيب التكسير، منخفضة نسبيًا. وبالمقارنة مع المواد الاستهلاكية، مثل المتفجرات المستخدمة في التفجير التقليدي، فإن الاستخدام طويل الأمد يوفر الكثير من التكاليف.
تكلفة السلامة: تواجه عمليات التفجير التقليدية مشاكل مثل صعوبة التحكم الدقيق في القوة الانفجارية للمتفجرات، وسهولة وقوع حوادث السلامة، مما قد يؤدي إلى إصابات وتلف المعدات، وما إلى ذلك، وما يترتب على ذلك من تكاليف باهظة لتعويضات السلامة وصيانتها. تستخدم معدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون تغويز وتمدد ثاني أكسيد الكربون السائل لتوليد ضغط لتكسير الصخور. لا يوجد لهب مكشوف أو متفجرات، مما يقلل بشكل كبير من مخاطر السلامة وتكاليف إدارتها وتكاليف تعويض الحوادث المحتملة.
تكلفة الصيانة: يتميز جهاز تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون بهيكل بسيط نسبيًا. يتكون بشكل أساسي من جهاز تكسير، ومنفاخ، وما إلى ذلك. ولا يحتوي على نظام نقل ميكانيكي معقد ونظام تحكم إلكتروني. كما أن الصيانة اليومية سهلة نسبيًا، وتكاليفها منخفضة. وبشكل عام، يكفي فحص إحكام إغلاق الجهاز، وتوصيل خط الأنابيب، وما إلى ذلك، واستبدال بعض الأجزاء المتآكلة بانتظام.
2. الكفاءة
سرعة الكسر: تتميز معدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون بسرعة تكسيرها، حيث تستغرق عادةً بضع ثوانٍ إلى عشرات الثواني من بدء عملية التكسير إلى اكتمالها. ويمكنها تكسير الصخور بسرعة، مما يُحسّن كفاءة حفر الأنفاق. في بعض حفريات الأنفاق للصخور متوسطة الصلابة، يمكن تحقيق تقدم في الحفر من عدة أمتار إلى أكثر من عشرة أمتار يوميًا، وهو ما يُعادل كفاءة التفجير التقليدي أو حتى يفوقها.
استمرارية التشغيل: تتميز معدات تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون بقدرتها على التشغيل المستمر. وطالما توافر غاز ثاني أكسيد الكربون والتشغيل الطبيعي للمعدات، يُمكن إجراء عمليات تكسير متعددة في وقت قصير. وعلى عكس عمليات التفجير التقليدية التي تتطلب وقت تحضير وانتظار طويلين، يُمكنها تقصير مدة البناء بشكل فعال.
القدرة على التكيف: تتميز معدات التكسير بثاني أكسيد الكربون بقدرة جيدة على التكيف مع الصخور ذات الصلابة المختلفة والأنفاق ذات الظروف الجيولوجية المختلفة. سواءً كانت الصخور لينة أو متوسطة الصلابة، يُمكن تحقيق تأثير تكسير جيد من خلال تعديل كمية ثاني أكسيد الكربون وتخطيط أنبوب التكسير، مما يُجنّب استبدال معدات البناء بشكل متكرر أو تعديل تقنيات البناء بسبب تغيرات الظروف الجيولوجية، ويُحسّن كفاءة البناء.
3. حماية البيئة
تلوث غباري منخفض: تُنتج عمليات التفجير التقليدية كميات كبيرة من الغبار، مما يُسبب تلوثًا خطيرًا لموقع البناء والبيئة المحيطة، مما لا يؤثر على صحة عمال البناء فحسب، بل يتطلب أيضًا موارد بشرية ومادية كبيرة للسيطرة على الغبار. كمية الغبار الناتجة عن معدات التكسير بثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التكسير صغيرة نسبيًا، مما يُقلل بشكل فعال من تلوث الغبار ويُقلل من تكلفة إدارة حماية البيئة.
تلوث ضوضائي منخفض: الضوضاء التي تولدها معدات التكسير بثاني أكسيد الكربون أثناء التكسير أقل بكثير من الضوضاء الناتجة عن التفجير التقليدي، وعادة ما تكون بين عشرات الديسيبل وأكثر من مائة ديسيبل، مما يؤثر قليلاً على البيئة المحيطة والمقيمين، مما يقلل النزاعات والتعويضات الناجمة عن إزعاج الضوضاء، كما أنه يساعد على التقدم السلس للبناء.
