La technologie nationale de projection de dioxyde de carbone est-elle mature ? Quelles sont les perspectives d'application sur le marché ?
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Le concassage de roches, comme son nom l'indique, consiste à broyer des roches. De petites pierres peuvent être brisées en morceaux à l'aide d'un marteau. Comment peut-on décortiquer efficacement une montagne de pierres pour obtenir des dimensions adaptées au traitement ? Comment utiliser un gaz pour atteindre l'objectif d'un concassage efficace des roches ?
1. Qu'est-ce que la rupture de roche ?
Le concassage de roches consiste à utiliser une source d'énergie pour projeter et disperser directement les roches brisées, ou pour les couper et les disperser en morceaux.
Dans l'exploitation minière ancienne, la méthode du dynamitage était largement utilisée. L'histoire de l'exploitation minière ancienne en Chine remonte à l'âge de pierre. Il existe également diverses méthodes et technologies d'exploitation, telles que l'excavation et la remise en état des mines à ciel ouvert, les puits verticaux, les puits inclinés et les tunnels horizontaux dans les mines souterraines. Avant la période des Printemps et Automnes, la Chine avait déjà appliqué la méthode du dynamitage dans les mines. Il s'agit d'une méthode de concassage de la roche qui consiste à chauffer la roche au feu, à la refroidir avec de l'eau, à la rendre cassante, puis à l'extraire manuellement. Ce n'est qu'au milieu du XIXe siècle que le dynamitage est devenu la méthode de concassage la plus couramment utilisée dans les projets miniers, après l'adoption des foreuses et de la technologie du tir à la poudre noire. Après la Seconde Guerre mondiale, face à la demande croissante de minerai, de nombreux nouveaux types de machines de forage, d'équipements de dynamitage et d'engins miniers ont été développés, tels que les foreuses rotatives, les foreuses fond de trou, les détonateurs différentiels, les explosifs au nitrate d'ammonium, les machines combinées d'extraction et d'excavation, etc. Parallèlement, il était nécessaire de mieux appliquer les lois du concassage des roches, en s'appuyant sur la science moderne. L'importance du concassage des roches dans les projets miniers a progressivement été reconnue.
2. Quelles sont les caractéristiques de la technologie traditionnelle de démolition de roches ? Cette technologie peut être divisée en deux catégories selon les sources d'énergie utilisées. La première est la démolition explosive utilisant des moyens pyrotechniques, et la seconde est la démolition non explosive utilisant des machines ou des agents expansifs.
1. Brisation explosive de roches
La fragmentation explosive des roches, également appelée dynamitage, désigne le phénomène selon lequel l'onde de choc et le gaz explosif générés par l'explosion d'explosifs dans l'air, l'eau, le sol et les structures rocheuses agissent sur les milieux environnants, provoquant la compression, la déformation, la destruction, le relâchement et la projection de ces derniers. Cette technologie est économique et efficace, mais elle présente des risques élevés pour la sécurité et nécessite une vigilance accrue face aux risques d'explosion prématurée, de refus d'explosion et de demi-explosion. Elle est largement utilisée dans les grandes mines, les tunnels, les projets de conservation des eaux et autres environnements.
2. Broyage mécanique des roches
Le concassage mécanique des roches consiste à utiliser des machines comme source d'énergie pour percuter ou fendre la masse rocheuse afin de la concasser. Actuellement, les principales méthodes de concassage mécanique en Chine comprennent les brise-roches hydrauliques, les marteaux-piqueurs hydrauliques, les marteaux-piqueurs pneumatiques et les fendeurs. Cette technologie présente l'avantage de préserver au maximum l'intégrité de la masse rocheuse, sans générer de gaz nocifs, et d'être respectueuse de l'environnement. Cependant, elle présente des inconvénients tels que son coût élevé, son faible rendement et ses nuisances sonores. Elle est largement utilisée pour le concassage secondaire des roches, la démolition du béton armé, le démoulage des coques de coquillages, le dérouillage, le déglaçage, le déglaçage des sols gelés, la vibration des roches tendres et la vibration des moules de sable, entre autres.
3. Agent d'expansion pour la rupture de roche
La fragmentation de roche par agent d'expansion, également appelée technologie de fragmentation statique, consiste à mélanger un agent de concassage statique avec de l'eau et à le charger dans des forages denses, puis à exploiter la force d'expansion générée par l'agent de concassage pendant le processus d'hydratation pour concasser la masse rocheuse. Cette technologie présente les avantages suivants : absence de vibrations, de bruit et d'éjection de pierres et de poussière. Cependant, sa force d'expansion est insuffisante, sa vitesse est lente, elle n'est pas résistante au gel, le coût des matériaux et des coûts de forage est élevé, et la durée de construction est longue. Elle est largement utilisée dans des domaines tels que l'extraction de pierres, le concassage de béton, l'excavation de roches et la réparation de fortes pentes.
En résumé, les technologies traditionnelles de concassage de roche présentent des avantages spécifiques dans leurs domaines d'application respectifs, mais elles présentent toutes des limites d'application. Le concassage par explosif est peu coûteux et très efficace, mais il est difficile de contrôler les effets néfastes du dynamitage. Des limites d'exploitation en environnements complexes sont imposées, et elles sont strictement contrôlées. Le concassage mécanique offre une bonne continuité, mais il est fortement affecté par la dureté de la masse rocheuse en exploitation, et présente des inconvénients tels que son coût élevé, sa faible efficacité et ses nuisances sonores. Les agents expansifs disponibles sur le marché sont sûrs et ne produisent ni projections de pierres ni de poussière, mais ils doivent néanmoins surmonter les problèmes liés à une faible force de concassage, à un faible rendement, à une longue durée d'utilisation et à un faible volume de concassage simultané.
3. Avantages techniques du dispositif de fracturation du dioxyde de carbone
Face aux problèmes de faible force de rupture des roches, d'efficacité médiocre, de durée d'utilisation prolongée et de faible volume de rupture des dispositifs de fracturation au dioxyde de carbone disponibles sur le marché, Yantai Gaea Rock s'est engagé dans la recherche et le développement de technologies clés pour l'expansion du dioxyde de carbone par changement de phase et l'innovation technologique. L'entreprise a développé une gamme de produits tels que des dispositifs de fracturation de diamètre 89x5x1200, des dispositifs de fracturation de diamètre 76x1,5x1400 et des activateurs de diamètre 32x (350-1500) pour résoudre différents problèmes de rupture des roches.
Contrairement aux explosifs traditionnels, les dispositifs de fracturation au dioxyde de carbone de Yantai Gaea Rock ne produisent pas d'ondes de choc, de flammes nues, de sources de chaleur ni de divers gaz toxiques et nocifs produits par des réactions chimiques. Leurs applications ont démontré que les dispositifs de fracturation au dioxyde de carbone, en tant que dispositifs de fracturation physique, n'ont aucun effet négatif et offrent des performances de sécurité élevées.
La réaction thermique se déroule dans la cavité interne du tube fermé, et la fissuration à basse température est réalisée. Le CO2 éjecté a un effet antidéflagrant et ignifuge, et ne provoque pas la détonation des gaz combustibles.
Il peut s'agir d'une fissuration directionnelle ou d'un contrôle différé, notamment dans des environnements spécifiques (zones résidentielles, tunnels, métros, etc.). Les vibrations lors de la mise en œuvre sont faibles, sans vibrations ni ondes de choc destructrices, et sans effet destructeur sur l'environnement.
Ni les vibrations ni les chocs ne peuvent exciter le dispositif de chauffage, ce qui garantit une sécurité optimale du remplissage, du transport et du stockage. L'infusion de dioxyde de carbone liquide ne prend que 1 à 3 minutes, et la fissuration finale ne prend que 4 millisecondes. La mise en œuvre est sans faille et aucune inspection n'est nécessaire.
Aucun entrepôt pyrotechnique n'est requis, la gestion est simple, le fonctionnement est facile à apprendre, le nombre d'opérateurs est faible et aucun personnel professionnel n'est requis en service ;
La capacité de craquage est contrôlable et le niveau d'énergie est défini en fonction de l'environnement d'utilisation et de l'objet ;
Le craquage ne produit ni poussière ni projection de pierres, et aucun gaz toxique ou nocif n'est généré. La distance à parcourir pour éviter le souffle est courte, ce qui permet de revenir rapidement au front de taille et de travailler en continu.
Dans l'extraction de pierre, la structure de la texture n'est pas détruite et le taux de rendement et l'efficacité sont élevés.
