ما هو نظام التكسير بالغاز باستخدام ثاني أكسيد الكربون (تفجير الصخور بثاني أكسيد الكربون)؟ إنه خيار أكثر أمانًا وكفاءة لتفجير المناجم المكشوفة.
تعتمد تقنية التكسير الغازي على التمدد السريع للغاز المضغوط كناقل للطاقة لتكسير مواد مثل الصخور والخامات. وفي تطبيقات التفجير في المناجم المكشوفة، توفر هذه التقنية بديلاً عن الشحنات المتفجرة التقليدية، إذ تولد ضغطاً داخلياً عالياً في حيز مغلق بوسائل فيزيائية أو كيميائية، مما يؤدي إلى تكسير الصخور بشكل مُتحكم فيه دون استخدام لهب مكشوف أو موجات صدمية انفجارية.
المبدأ الأساسي: تعتمد هذه الطريقة على التبخر السريع وتمدد وسط مضغوط، عادةً ما يكون ثاني أكسيد الكربون السائل أو النيتروجين. يُوضع أنبوب التكسير المملوء بالغاز في البئر؛ وعند تسخينه أو تشغيله، يتبخر الغاز بشكل فوري تقريبًا، مما يُحدث ارتفاعًا حادًا وقصير الأمد في الضغط يتجاوز مقاومة الصخر للضغط. ثم يتشقق الصخر وينكسر على طول اتجاهات محددة مسبقًا. تتجنب هذه العملية برمتها آثار الانفجار، ويمكن تكييفها للتكسير الموجه والتحكم الزمني/التسلسلي لتلبية مختلف الاحتياجات التشغيلية.
مزايا مقارنة بالمتفجرات التقليدية: بالمقارنة مع التفجير التقليدي بالمتفجرات، يقدم التكسير الغازي العديد من المزايا الأساسية:
تعزيز السلامة: لا حاجة إلى صواعق أو متفجرات بكميات كبيرة، مما يقلل من خطر الانفجار الكامن في المصدر ويتيح الاستخدام في البيئات المحصورة أو الحساسة مثل أنفاق الطرق والأساسات تحت الأرض.
تقليل المخاطر الثانوية: تنتج هذه التقنية الحد الأدنى من الصخور المتطايرة، وانبعاثات غبار أقل، وضوضاء أقل، مما يحد من الضرر الذي يلحق بالبيئة المحيطة والهياكل الجيولوجية.
تفتيت أكثر تجانسًا: يمكن للتكسير المتحكم فيه القائم على الضغط أن يقلل من التفتيت المفرط للخام، مما يحسن استعادة الموارد وكفاءة المعالجة اللاحقة.
البساطة التشغيلية وتوفير التكاليف: تحل المعدات محل العديد من المواد النارية التقليدية، مما يقلل من احتياجات العمالة ويتيح إجراءات موحدة يمكن تنفيذها دون الحاجة إلى سير عمل التفجير التقليدي في بعض السياقات.
تشمل المعدات والمواد الشائعة أنابيب التكسير بثاني أكسيد الكربون، وأنابيب بيضاء للاستخدام لمرة واحدة، وأنابيب احتواء متنوعة مناسبة للتفجير. تحل هذه الأجهزة محل الشحنات النشطة التقليدية، وهي مصممة لأداء تكسير آمن وفعال وموثوق في البيئات الميدانية.
التطبيقات والتوقعات: تُعتمد أنظمة التكسير الغازي في قطاعات التعدين، وبناء الطرق، وحفر أساسات المناجم، وغيرها من المجالات، لا سيما حيث تُعدّ السلامة وحماية البيئة من الأولويات القصوى. وباعتبارها تقنية تجمع بين السلامة، والملاءمة البيئية، والكفاءة التشغيلية، فإن التكسير الغازي القائم على ثاني أكسيد الكربون يُعيد تشكيل ممارسات التفجير في المناجم المكشوفة، ويُصبح خيارًا مفضلًا لمهام التفتيت منخفضة المخاطر.
