سیستم انفجار سنگ CO2 و مزایا و معایب آن
انفجار سنگ CO2 در دهه 1950 شروع شد و در دهه 1980 در ایالات متحده شروع به توسعه کرد. این عمدتا برای چهره های استخراج زغال سنگ در معادن با گاز بالا ساخته شد تا از حوادث انفجار ناشی از شعله های آتش ناشی از انفجار مواد منفجره جلوگیری شود. در سال 2015، با توسعه علم و فناوری، داخلیتجهیزات انفجار سنگ CO2تولیدکنندگان به تدریج ظهور کردند (اجزای اصلی هنوز وارداتی است و میزان شکست داخلی کمی بالاتر است) اما بلوغ آن ناکافی است و هنوز در مرحله رشد و توسعه مستمر است.
اگرچه پیشرفت های فنی در داخل کشور وجود داشته استساخت و ساز انفجار سنگ CO2، هنوز راه درازی در پیش است و هنوز فناوری های زیادی وجود دارند که باید بهبود یابند. حجم انفجار بسیار کمتر از انفجارهای سنتی انفجاری است. در مورد خرابی انفجار، عملیات پیچیده تر از تجهیزات تقسیم هیدرولیک است و فاصله بین چرخه ها طولانی است.
شکستگی تغییر فاز CO2 مایع یک فرآیند شکستگی فیزیکی است. CO2 مایع به صورت شیمیایی گرم می شود تا فشار آن به 20MPa ~ 60MPa افزایش یابد. CO2 مایع پرفشار از صفحه برشی فشار ثابت می شکند و به سرعت به گاز تبدیل می شود. حجم آن بیش از 600 برابر افزایش می یابد. انتشار آنی انبساط گاز می تواند باعث شکستگی بدنه زغال سنگ در اطراف گمانه شود. فرآیند انبساط حجمی CO2 مایع، مقدار زیادی گرما را جذب می کند، که می تواند به طور موثر دمای بدنه زغال سنگ را در محدوده شکست کاهش دهد، که منجر به مهار احتراق خود به خود درزهای زغال سنگ می شود. شکستگی تغییر فاز CO2 مایع از راه اندازی کم فشار (9v) استفاده می کند که ایمن تر از انفجار سنتی است و نیازی به بازرسی تفنگ ندارد. افراد می توانند پس از انفجار برای رسیدن به کار مستمر وارد شوند. ساختار تجهیزات شکستگی تغییر فاز CO2 مایع در شکل زیر نشان داده شده است.
اصل ازانفجار سنگ CO2: گاز CO2 را می توان تحت فشار بالا معینی به مایع تبدیل کرد. CO2 مایع توسط یک پمپ فشار بالا در یک ظرف استوانه ای (لوله انفجار) فشرده می شود و دیسک پارگی، میله رسانای گرما و حلقه آب بندی بارگذاری می شوند. درپوش آلیاژ برای تکمیل آماده سازی قبل از انفجار سفت می شود. لوله انفجار، آغازگر ایمن تفاوت میلی‌متری ابر و سیم برق به محل انفجار آورده می‌شود، لوله انفجار وارد سوراخ مته شده و ثابت می‌شود و منبع تغذیه آغازگر وصل می‌شود. هنگامی که جریان ریز از میله رسانای گرما بالا عبور می کند، دمای بالایی برای شکستن لایه ایمنی ایجاد می شود و CO2 مایع بلافاصله به گاز تبدیل می شود. انبساط سریع یک موج ضربه ای با فشار بالا ایجاد می کند که باعث می شود شیر فشار شکن به طور خودکار باز شود. اجسام یا رسوبات انفجاری به سرعت توسط موج ضربه ای معادل هندسی به بیرون رانده می شوند. کل فرآیند از شروع تا پایان فقط 0.4 میلی ثانیه طول می کشد و در دمای پایین کار می کند، با مایع و گاز محیط اطراف ادغام نمی شود، هیچ گاز مضر تولید نمی کند، قوس و جرقه الکتریکی تولید نمی کند، و تحت تاثیر دمای بالا، گرمای زیاد، رطوبت بالا و سرمای زیاد. در هنگام انفجار زیرزمینی، بدون شوک و گرد و غبار، اثر رقیق سازی بر روی گاز دارد. CO2 یک گاز بی اثر و یک ماده غیر قابل اشتعال و انفجاری است. فرآیند انفجار یک فرآیند انبساط حجمی است که به جای یک واکنش شیمیایی، کار فیزیکی است.
مزایایانفجار سنگ CO2:
1. دارای ویژگی های ایمنی ذاتی است. از نظر ذخیره سازی، حمل و نقل، حمل، استفاده و بازیافت بسیار ایمن است. موتور اصلی از تجهیزات انفجار جدا می شود و زمان پر شدن تا پایان انفجار کوتاه است. تنها 1-3 دقیقه برای پر کردن CO2 مایع و تنها 4 میلی ثانیه از انفجار تا پایان زمان لازم است. در طول فرآیند اجرا هیچ گرد و غباری وجود ندارد و نیازی به بررسی اسلحه نیست. فاصله هشدار ایمنی کوتاه است و هیچ خطر ایمنی وجود ندارد. بازیابی لوله انفجار آسان است و می توان به طور مداوم از آن استفاده کرد.
2. می تواند انفجار جهت دار و کنترل تاخیری باشد، به ویژه در محیط های خاص مانند مناطق مسکونی، تونل ها، مترو، زیرزمین و محیط های دیگر. هیچ گونه لرزش مخرب و موج کوتاهی در طول فرآیند اجرا وجود ندارد و هیچ اثر مخربی بر محیط اطراف ندارد.
3. عدم نیاز به انبار آتش سوزی، مدیریت ساده، بهره برداری آسان، اپراتور کم و بدون نیاز به نیروی حرفه ای در حال انجام وظیفه.
4. عملکرد آن در هنگام استفاده در معادن برجسته تر است، خواه معدن پرگاز، معدن انفجار سنگ، معدن با شرایط پیچیده هیدروژئولوژیکی، یا معدن مستعد احتراق خود به خودی باشد.
5. منبع مواد غنی است و به صورت محلی قابل تهیه است. دی‌اکسید کربن مایع در کارخانه‌های شیمیایی و ایستگاه‌های بنزین موجود است. بهبود کارایی، افزایش مزایا و کاهش هزینه ها. روش های پیچیده تایید و بررسی و محدودیت های مدیریتی را کاهش دهید. قبل از تزریق CO2، همه محصولات غیر قابل انفجار هستند.
6. برای به دست آوردن قدرت معادل بزرگتر، می توان از لوله های انفجار با توجه به شرایط در محل به صورت موازی استفاده کرد.
7. حفاظت از محیط زیست: انتشار مستقیم انرژی به محیط اطراف آسیب نمی رساند، گازهای مضر مانند مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن تولید نمی کند، می تواند محیط کار را بهتر بهبود بخشد و برای سلامت کارگران مفید است.
8. راحتی: از طریق مقادیر مختلف پر کردن CO2 (CO2)، جایگزینی انواع مختلف صفحات کاهش فشار انرژی ثابت و فعال کننده های گرمایش می تواند فشار کاری سیستم انبساط را کنترل کند تا با محیط های کاری مختلف سازگار شود.
9. اقتصادی: کل سیستم را می توان بارها و بارها استفاده کرد و هزینه کمی دارد.
10. ایمنی: فرآیندهای مونتاژ، پر کردن و حمل و نقل ایمن و قابل اعتماد هستند و در مقایسه با انفجار مواد منفجره، توپ دود می تواند تصادفات را کاملاً از بین ببرد.
11. سریع: عملیات مونتاژ و پر کردن ساده است و زمان آماده سازی انفجار کوتاه است که می تواند راندمان کار و تولید انبوه را تا حد زیادی بهبود بخشد.
معایب ازانفجار سنگ CO2:
1. راندمان پایین: مراحل بسیار پیچیده هستند و تنها چند انفجار در روز وجود دارد. هر چه تعداد لینک ها بیشتر باشد، احتمال بروز مشکل بیشتر می شود. مانند پر کردن، سیم کشی، آب بندی و سایر لینک ها.
2. الزامات سطح هوا: فقط زمانی موثر است که از سطح هوا استفاده شود. برای پیت های عمیق یا سطوح کاری با کیفیت هوای ضعیف مناسب نیست.
3. خروجی کم: دستیابی به انفجار چند ردیفه غیرممکن است، به این معنی که تعداد لوله های انفجار در یک انفجار نباید از دو ردیف بیشتر شود. اگر از یک ردیف بیشتر شود، به راحتی می توان لوله انفجار را گیر کرد یا منفجر کرد.
4. هزینه بالا: فعال کننده مورد استفاده یک کالای خاص و یکبار مصرف است و هزینه انفجار زمانی که خروجی زیاد نباشد، بالاست.
5. الزامات بالا: فرآیند پر کردن لوله انفجار و ساخت و ساز در محل هر دو پیچیده هستند و الزامات کیفیت برای سوراخ ها بالا هستند.
6. سر و صدا و ایمنی: اگرچه نیروی ارتعاش انفجار زیاد نیست، اما صدا واضح است. اگر قرار است در ساختمان‌های مسکونی و ساختمان‌های اطراف استفاده شود، باید سعی کنید برای کسب مجوز از اداره نظارت بر ایمنی و حفاظت محیط زیست محلی مشورت کنید.
7. کنترل جهت پرنده سنگ ها مشکل است. اگرچه سنگ های پرنده نسبتا کمی وجود دارد، اما گاهی اوقات درک جهت سنگ های پرنده دشوار است.
8. گاهی اوقات، لوله های ترک ممکن است به بالا پرواز کنند.
