آشنایی با اصول سیستم انفجار سنگ با CO2
فناوری جدید: سیستم تخریب سنگ O2
پیوند：
فناوری پیش‌زمینه: همانطور که همه ما می‌دانیم، انفجار سنگ‌های انفجاری یکی از علل اصلی حوادث بزرگ است. در زمینه‌های دیگر، هنگام انفجار مواد منفجره، اغلب خسارات زیادی به ساختمان‌های اطراف، پرسنل و غیره وارد می‌شود. به عنوان مثال، باعث فروپاشی ساختمان‌ها، آسیب به خطوط انتقال برق و حتی از دست دادن جان افراد می‌شود. این امر با توجه به ویژگی‌های مواد منفجره تعیین می‌شود. فرآیند انفجار مواد منفجره در یک لحظه بسیار کوتاه تکمیل می‌شود. واکنش شیمیایی آنی، نیروی ضربه‌ای قوی (1000 تا 5000 مگاپاسکال یا بیشتر) ایجاد می‌کند. این نیروی ضربه حتی می‌تواند ارتعاشات قوی را در چندین کیلومتر دورتر ایجاد کند و به شدت زلزله‌های بالاتر از سطح 3 برسد.
یک سیستم شکست با استفاده از انرژی هوا، اکسیژن مایع یا دی اکسید کربن به عنوان واسطه شکست. از نظر فیزیکی، اکسیژن مایع یا دی اکسید کربن یک گاز زائد صنعتی است که از قبل وجود دارد و ذخیره می‌شود. انتشار تصادفی باعث آلودگی محیط زیست می‌شود و تجهیزات ذخیره‌سازی و انبارداری خاص در محل مورد نیاز است. اگرچه دی اکسید کربن نمی‌تواند بسوزد، اما در صورت نشت، فقط می‌توان آن را تخلیه کرد. از آنجایی که گاز تخلیه شده گرمای زیادی را جذب می‌کند، ممکن است باعث یخ زدگی موضعی منطقه اطراف شود و نمی‌تواند سنگ‌های قابل شکست را بشکند. اگر گاز در یک فضای بسته تخلیه و تخلیه شود، دی اکسید کربن در محل کار ممکن است از حد استاندارد فراتر رود و حتی باعث خفگی کارکنان شود. عناصر تحقق فنی: هدف از اختراع حاضر ارائه یک سیستم شکست سنگ قابل انبساط با هوا و روش استفاده از آن است که دارای ایمنی بالا، هزینه کم و اثر شکست عالی است. به منظور دستیابی به هدف فوق، اختراع حاضر یک سیستم شکست سنگ قابل انبساط با هوا و روش استفاده از آن، شامل یک لوله انبساط، یک کمپرسور هوا، یک چاشنی و یک منبع تغذیه شکست را ارائه می‌دهد، لوله انبساط شامل یک لوله ذخیره فشار و یک جزء گرمایشی است، لوله انبساط جزء گرمایشی را در داخل آب‌بندی می‌کند، کمپرسور هوا می‌تواند از طریق یک خط لوله به لوله ذخیره فشار متصل شود و جزء گرمایشی می‌تواند منفجر شود.
اصل ترک خوردگی سنگ با انبساط گاز و اصل ترک خوردگی سنگ با تغییر فاز مایع-گاز با انفجار دی اکسید کربن، از ویژگی‌های تغییر فاز دی اکسید کربن و اصل انبساط آنی دی اکسید کربن مایع هنگام جذب گرما استفاده می‌کند. گاز دی اکسید کربن را می‌توان تحت فشار بالای معینی به مایع تبدیل کرد. دی اکسید کربن مایع از طریق تجهیزات پر کردن فشار بالا و دمای پایین به لوله فولادی ذخیره مایع دی اکسید کربن (که به آن لوله اصلی شکستگی نیز گفته می‌شود) تزریق می‌شود و ورق‌های آزادسازی انرژی تسکین فشار، دستگاه‌های گرمایشی و حلقه‌های آب‌بندی نصب می‌شوند و فشار دی اکسید کربن مایع در لوله ذخیره مایع در 5 تا 9 مگاپاسکال حفظ می‌شود. هنگامی که یک جریان میکرو از سر احتراق الکتریکی عبور می‌کند، باعث می‌شود که عامل گرمایش دمای بالایی ایجاد کند، فوراً دی اکسید کربن مایع را به گاز تبدیل کند و به سرعت منبسط شود تا یک موج ضربه‌ای فشار بالا ایجاد کند که باعث باز شدن دستگاه آزادسازی انرژی می‌شود و فشار انبساطی بیش از 300 مگاپاسکال ایجاد می‌کند و فوراً گاز فشار بالا را آزاد می‌کند تا باعث شکستن و شل شدن سنگ شود. از آنجا که در دمای پایین کار می‌کند، با مایع و گاز موجود در محیط اطراف ترکیب نمی‌شود، هیچ گاز مضری تولید نمی‌کند، قوس و جرقه الکتریکی ایجاد نمی‌کند و تحت تأثیر دمای بالا، گرمای زیاد، رطوبت زیاد و سرمای زیاد قرار نمی‌گیرد. در طول شکافت زیرزمینی، بدون ایجاد شوک یا گرد و غبار، اثر رقیق‌کنندگی بر گاز دارد. دی‌اکسید کربن گازی بی‌اثر، غیر قابل اشتعال و غیر انفجاری است. فرآیند شکافت، فرآیند انبساط گاز است که بیشتر یک کار فیزیکی است تا یک واکنش شیمیایی. لوله شکافت و چاشنی را از طریق سیم برق به هم متصل کنید، لوله شکافت را داخل سوراخ حفاری قرار دهید و آن را ثابت کنید، چاشنی را روشن کنید، دستگاه گرمایشی را برای تولید گرمای زیاد فعال کنید و دی‌اکسید کربن مایع موجود در لوله را فوراً به گاز تبدیل کنید (دمای بحرانی تغییر مایع و گاز دی‌اکسید کربن: ۳۱.۰۶ درجه سانتیگراد، فشار بحرانی: ۷.۳۸۳ مگاپاسکال، وقتی دما بالاتر از ۳۱ درجه سانتیگراد باشد، دی‌اکسید کربن مایع به سرعت به گاز تبدیل می‌شود) و ۶۰۰ برابر حجم آن منبسط شود. هنگامی که فشار گاز در لوله از مقاومت نهایی صفحه آزادسازی انرژی تسکین فشار (که قابل تنظیم است) فراتر رود، گاز از صفحه آزادسازی انرژی تسکین فشار عبور کرده و از سوراخ آزادسازی انرژی آزاد می‌شود و فوراً یک نیروی ضربه‌ای جرم هوای قوی ایجاد می‌کند، ماده را در امتداد ترک‌های طبیعی بدنه هدف شستشو می‌دهد و آن را از بدنه اصلی دور می‌کند و در نتیجه به هدف پیش ترک خوردن و شل شدن دست می‌یابد. پس از هر بار استفاده، لوله شکست را می‌توان با یک دستگاه گرمایشی جدید (عامل تولید گرما)، یک صفحه آزادسازی انرژی تسکین فشار بارگذاری کرد و برای استفاده مجدد با دی اکسید کربن مایع پر کرد. تحت تأثیر گاز انفجاری، ترک‌های موجود در منطقه نزدیک به انفجار تحت فشار ناشی از گاز گسترش می‌یابند،در حالی که گسترش ترک در ناحیه میانی انفجار تحت عمل ترکیبی میدان فشار انبساط گاز و تنش اولیه سنگ رخ می‌دهد. بر اساس نظریه شکست آسیب مزوسکوپی سنگ، اعتقاد بر این است که فرآیند گسترش ترک، حرکت ناحیه آسیب ناشی از آسیب تدریجی از نوک ترک به سنگ‌های اطراف است و در نتیجه به هدف شکست سنگ دست می‌یابد.
