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循环管 、一次性致裂管介绍

循环管与一次性致裂管介绍

一.主要术语

①  氧化碳膨胀爆破:利用C02液气相变快速膨胀来达到工程目的一门技术,又称C02膨胀爆破,C02Expa

nsion Blasting (缩写为CDEB)。

循环管与一次性致裂管介绍

激发管:为液态C02快速气化提供热能的装置。

② 膨胀管:储存液态C02并用于C02膨胀爆破的圆柱

形密闭容器。

③充装设备:将C02加压充装进膨胀管内全套设备及

辅助器材。

④爆破器:将激发管和膨胀管进行了组装,并在储液

管内充装了液态C02的装置。

二.作用机理一作用过程:液态CO2密闭于高强度容器,通过激发管瞬间产生大量热和气体,管内的温度、尤其是压力骤升,当压力达到破裂片破裂强度时,SC-CO2突破裂片的封堵,经喷射孔喷出,高压射流状介质冲击岩体,开始储功;显然,近区岩体形成压碎区,远区岩体形成破裂区。由于SC-CO2,压力大密度高且易扩散,岩体的冲击裂隙和原生裂隙不断发展、贯通,同时,压力会逐渐降低,SC-CO2边界随即气化,体积迅速膨胀,形成高压气体尖劈效应,即岩体裂隙继续延伸、扩展,部分岩体会产生推移或抛掷。

三.作业设备 - 一次性膨胀管

不需要重复回收、保养;工作效率较高,劳动强度较低; 管体较薄,同种规格下,重量轻、管体储液量大; 在延时破岩、多排破岩方面,可操作性较强; 产品可靠性、安全性较高。

1.管体

2.激发管

3.充气阀组件

4。安全阀组件

5.盖端

6.吊环

7.密封圈

CO2爆破装置,简称爆破器

1. 根据膨胀管使用次数分类

A1.循环管CO2膨胀爆破器(简称循环管可循环使用4000-4500次)

A2.一次性管CO2膨胀爆破器(简称一次性管)

2.根据使用用途分类

A.煤矿CO2膨胀爆破器,B矿山开采CO2膨胀爆破器

C.震源CO2膨胀爆破器,D清堵CO2膨胀爆破器

等......

四、作业耗材一激发管 :

通过系列试验,可见装配式激发管在日常的储存、运输中不易产生燃烧、爆燃、爆炸现象,与烟花爆竹类产品相比,具有更好的安定性。激发管由电点火头和化工药剂组成,常态下性能稳定,通电后电点火头点燃但化学药剂不反应;在膨胀管内充装有高压C02时,通电后可快速反应放出大量的热。

五.作业耗材 -破裂片

Question

a-¬破裂片冲塞式开裂     →    破裂效果好,正常          

b-破裂片变形           →   膨胀管是否漏气?

c-破裂片“苞式鼓起”!  →    气体是否充足?

d-破裂片“花瓣式开裂”!  →  破裂片厚度选用是否合理?或激发管剂量不足

破裂片内部状态分析

六.炸药与CO2爆破的机理比较

示意图1:

炸药与CO2爆破的机理比较

参数表2:

类型

峰值压力/MPa

升压时间/s

加载速率/MPa/s

总过程/s

炸药爆破

>104

10-7

>108

10-6

CO2液气相变爆破

102

10-3

102~106

10-2

七.某采石场安全效应实验

◆地面振动效应

•7米距离处最大振动速度为1.06cm/s ;

•17米及以外振动速度未达到0.2cm/s的触发值,

◆空气冲击效应

风速1。8m/s,约15m处,最大噪音为75dB。

◆飞石飞散效应 无飞散

显然,近区岩体形成压碎区,远区岩体形成破裂区、由于SC-CO2压力大密度高且易扩散,岩体的冲击裂隙和原生裂隙不断发展、贯通,同时,压力会逐渐降低,SC-C02 边界随即气化,体积迅速膨胀,形成高压气体尖劈效应,即岩体裂隙继续延伸、扩展,部分岩体会产生推移或抛掷。随着高压气体不断膨胀,膨胀区内压力快速下降,破岩过程随即结束。

八.技术经济效益对比  普坚石露天破岩

一.爆破破碎

①  种作业:

②破岩效率高,工人劳动强度低

③安全要求高,需严控爆破危害警戒范围大:

④综合成本低。

二.液压破碎锤破碎

①简便易行,工人劳动强度低: 

②破岩效率低,次坚石60-80m2/天

③硬岩量大时,难以破碎;

④综合成本高。

三.静态破裂技术胀裂

①  声息、无振动、无飞石,不污染环境:

②胀裂时间长,账裂方向不确定,破岩效率低下,

③钻孔量大,破碎剂用最大

④在大方量次坚石开挖中极少应用

⑤综合成本高。

四.CO2液气相变膨胀破岩

1、动力来源为CO2,,来源广泛,成本低廉

2、产生弱音波、微振动、无飞石,不污染环境,危害效应可控,无需阻断交通;

3、胀裂时间短,适用于各类岩石开挖;

4、破岩效率高,单点1000方/天;

5、操作过程中需要挖机协助;

6、综合成本略高于爆破;

7、操作程序相对复杂,需要专业培训。

九.总体技术概况          

该项技术应用于露天岩石破碎,具有显著特点

①动力源:CO2,无色、无味,无毒,不助燃,来源广某采石场

②危害效应;可控,弱声波、微振动、无飞石,不污染环境,无火花、无毒害气体等;

③开挖效率:低于爆破,高于机械破碎和静态破碎;

④综合成本:高于爆破,低于机械破碎和静态破碎;

⑤操作程序:相对复杂,需要专业培训;

⑥适用范围:环境复杂,不宜爆破的石方开挖。







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