Système de dynamitage de roche au CO2 et ses avantages et inconvénients
Explosion de roches au CO2 a commencé dans les années 1950 et a commencé à se développer aux États-Unis dans les années 1980. Il a été principalement développé pour les fronts de taille des mines de charbon dans les mines à haute teneur en gaz afin d'éviter les accidents d'explosion causés par les flammes générées par les explosions. En 2015, avec le développement de la science et de la technologie,Équipement de dynamitage de roche au CO2des fabricants ont progressivement émergé (les principaux composants sont toujours importés et le taux de défaillance national est légèrement plus élevé), mais sa maturité est insuffisante et il est encore dans une phase de croissance et de développement continus.
Bien qu'il y ait eu des avancées technologiques dans le domaineConstruction par dynamitage de roches au CO2, il reste encore un long chemin à parcourir et de nombreuses technologies doivent encore être améliorées et mises à niveau. Le volume de dynamitage est bien inférieur à celui d’un dynamitage explosif traditionnel. En cas de défaillance d'un dynamitage, l'opération est plus compliquée que celle d'un équipement de fendage hydraulique et l'intervalle entre les cycles est long.
La fracturation par changement de phase au CO2 liquide est un processus de fracturation physique. Le CO2 liquide est chauffé chimiquement pour augmenter sa pression à 20 MPa ~ 60 MPa. Le CO2 liquide à haute pression traverse la plaque de cisaillement à pression constante et se transforme rapidement en gaz. Son volume augmente de plus de 600 fois. La libération instantanée de l'expansion du gaz peut provoquer la fracture du corps de charbon autour du trou de forage. Le processus d'expansion du volume du CO2 liquide absorbe une grande quantité de chaleur, ce qui peut réduire efficacement la température du corps de charbon dans la plage de fracturation, ce qui est propice à l'inhibition de la combustion spontanée des veines de charbon. La fracturation par changement de phase au CO2 liquide utilise un démarrage à basse pression (9v), qui est plus sûr que le dynamitage traditionnel et ne nécessite pas d'inspection du pistolet. Les personnes peuvent entrer après le dynamitage pour réaliser un travail continu. La structure de l'équipement de fracturation par changement de phase au CO2 liquide est illustrée dans la figure ci-dessous.
Principe deExplosion de roches au CO2: Le gaz CO2 peut être converti en liquide sous une certaine pression élevée. Le CO2 liquide est comprimé dans un récipient cylindrique (tube de sablage) par une pompe haute pression, et le disque de rupture, la tige thermoconductrice et la bague d'étanchéité sont chargés. Le capuchon en alliage est serré pour terminer les préparations avant le dynamitage. Le tube de dynamitage, l'initiateur milli-différence de nuage sécurisé et le cordon d'alimentation sont amenés sur le site de dynamitage, le tube de dynamitage est inséré dans le trou de forage et fixé, et l'alimentation électrique de l'initiateur est connectée. Lorsque le micro-courant traverse la tige conductrice de chaleur élevée, une température élevée est générée pour traverser le film de sécurité et le CO2 liquide est instantanément gazéifié. L'expansion rapide produit une onde de choc à haute pression qui provoque l'ouverture automatique de la soupape de surpression. Les objets ou dépôts dynamités sont rapidement poussés vers l’extérieur par l’onde de choc géométrique équivalente. L'ensemble du processus, du début à la fin, ne prend que 0,4 milliseconde, et il fonctionne à basse température, ne fusionne pas avec le liquide et le gaz de l'environnement, ne produit aucun gaz nocif, ne produit pas d'arcs ni d'étincelles électriques et n'est pas affecté par une température élevée, une chaleur élevée, une humidité élevée et un froid intense. Il a un effet de dilution du gaz lors des dynamitages souterrains, sans choc ni poussière. Le CO2 est un gaz inerte et une substance ininflammable et explosive. Le processus d’explosion est un processus d’expansion de volume, qui constitue un travail physique plutôt qu’une réaction chimique.
Avantages deExplosion de roches au CO2:
1. Il possède des caractéristiques de sécurité inhérentes. Il est très sûr en termes de stockage, de transport, de transport, d’utilisation et de recyclage. Le moteur principal est séparé de l'équipement de dynamitage et le temps écoulé entre le remplissage et la fin du dynamitage est court. Il ne faut que 1 à 3 minutes pour remplir le CO2 liquide, et seulement 4 millisecondes entre la détonation et la fin. Il n’y a aucun raté pendant le processus de mise en œuvre et il n’est pas nécessaire de vérifier l’arme. La distance d'avertissement de sécurité est courte et il n'y a aucun risque pour la sécurité. Le tube de sablage est facile à récupérer et peut être utilisé en continu.
2. Il peut s'agir d'un dynamitage directionnel et d'un contrôle retardé, en particulier dans des environnements spéciaux tels que les zones résidentielles, les tunnels, les métros, les souterrains et autres environnements. Il n'y a pas de vibration destructrice ni d'ondes courtes pendant le processus de mise en œuvre, et il n'y a aucun effet destructeur sur l'environnement.
3. Il n'y a pas besoin d'un entrepôt pyrotechnique, d'une gestion simple, d'une opération facile, de peu d'opérateurs et pas besoin de personnel professionnel en service.
4. Ses performances sont plus importantes lorsqu'elles sont utilisées dans les mines, qu'il s'agisse d'une mine à haute teneur en gaz, d'une mine à éclatement de roche, d'une mine aux conditions hydrogéologiques complexes ou d'une mine sujette à la combustion spontanée.
5. La source de matériaux est riche et peut être obtenue localement. Le CO2 liquide est disponible dans les usines chimiques et les stations-service. Améliorez l’efficacité, augmentez les bénéfices et réduisez les coûts. Réduisez les procédures compliquées d’approbation et de révision ainsi que les restrictions de gestion. Avant l’injection du CO2, tous sont des produits non explosifs.
6. Afin d'obtenir une puissance équivalente plus importante, les tubes de sablage peuvent être utilisés en parallèle selon les conditions du site.
7. Protection de l'environnement : la libération d'énergie dirigée n'endommage pas l'environnement, ne produit pas de gaz nocifs tels que le monoxyde de carbone et les oxydes d'azote, peut mieux améliorer l'environnement de travail et est bénéfique pour la santé des travailleurs.
8. Commodité : Grâce à différentes quantités de remplissage de CO2 (CO2), le remplacement de différents types de plaques de surpression à énergie fixe et d'activateurs de chauffage peut contrôler la pression de fonctionnement du système d'expansion, afin de s'adapter aux différents environnements de travail.
9. Économique : L’ensemble du système peut être utilisé à plusieurs reprises et a un faible coût.
10. Sécurité : Les processus d'assemblage, de remplissage et de transport sont sûrs et fiables, et comparés aux explosions explosives, le canon raté peut éliminer complètement les accidents.
11. Rapide : Les opérations d'assemblage et de remplissage sont simples et le temps de préparation au dynamitage est court, ce qui peut considérablement améliorer l'efficacité du travail et la production de masse.
Inconvénients deExplosion de roches au CO2:
1. Faible efficacité : Les étapes sont trop compliquées et il n’y a que quelques explosions par jour. Plus il y a de liens, plus il y a de risques de problèmes. Tels que le remplissage, le câblage, l'étanchéité et d'autres liens.
2. Exigences relatives à la surface aérienne : Elle n'est efficace que lorsque la surface aérienne est utilisée. Il ne convient pas aux fosses de fondation profondes ou aux surfaces de travail avec une mauvaise qualité de l'air.
3. Faible rendement : Il est impossible de réaliser un sablage sur plusieurs rangées, ce qui signifie que le nombre de tubes de sablage dans un seul sablage ne doit pas dépasser deux rangées. S'il dépasse une rangée, il est facile de rester coincé ou de faire exploser le tube de sablage.
4. Coût élevé : l’activateur utilisé est un article spécial jetable, et le coût de dynamitage est élevé lorsque le rendement n’est pas élevé.
5. Exigences élevées : le processus de remplissage des tubes de dynamitage et la construction sur site sont tous deux compliqués et les exigences de qualité pour les trous de mine sont élevées.
6. Bruit et sécurité : bien que la force de vibration du dynamitage ne soit pas importante, le son est après tout évident. S'il doit être utilisé dans des bâtiments résidentiels et des bâtiments avoisinants, il doit essayer de consulter le service local de surveillance de la sécurité et de protection de l'environnement pour obtenir l'autorisation.
7. Il est difficile de contrôler la direction des pierres volantes. Bien qu’il y ait relativement peu de pierres volantes, il est parfois difficile de saisir la direction des pierres volantes.
8. Parfois, des tuyaux fissurés peuvent s'envoler.
