Kiváló minőségű robbanóanyag-helyettesítő, O2-kőzetrobbantó rendszer és CO2-kőzetrobbantó rendszer

Azokban a projektekben, ahol a polgári robbanóanyagok használata tilos, a folyékony oxigén robbanás, az expander (statikus zúzó) és a szén-dioxid (CO₂) kőzetrobbantás általánosan alkalmazott alternatív technológia. Az alábbiakban részletesen ismertetjük az alapelveket, a működési eljárásokat, a műszaki mutatókat és a biztonsági ellenőrzést, kombinálva a tényleges műszaki alkalmazási forgatókönyvekkel és műszaki specifikációkkal.

1. Folyékony oxigénes kőzetrobbantásos technológia

1. Alapelv és alkalmazható forgatókönyvek: A folyékony oxigénes kőzetszórás a gyors oxidáció és hőleadás jellemzőire épül, miután folyékony oxigént (-183 ℃) éghető anyagokkal (pl. szénpor, faforgács, pamutfonal) kevernek össze. Amikor a keveréket detonátorral vagy elektromos gyújtószerkezettel meggyújtják, a folyékony oxigén azonnal elpárolog és kitágul (a térfogat körülbelül 860-szorosára növekszik), nagynyomású lökéshullámot generálva, hogy összezúzza a kőzettömeget.

Alkalmazható forgatókönyvek: kemény kőzet aprítás, bányászat (különösen alkalmas nagy gáztartalmú bányákhoz, mert a folyékony oxigén maga nem gyúlékony és nagyobb biztonsággal rendelkezik).

2. Működési folyamat

1. Fúrási kialakítás: furatátmérő: 40-60 mm, furatmélység a kőzetvastagság 80-90%-a.

Lyuktávolság és sortávolság: kőzetkeménységhez igazítva, általában a lyuktávolság 0,8-1,2 m, a sortávolság 0,6-1,0 m.

2. Robbanózsák előkészítése: az éghető anyagokat (például szénport) tegye antisztatikus vászonzsákokba, áztassa be folyékony oxigénbe a folyékony oxigén és az éghető anyagok tömegarányának megfelelően 1:2–1:3, és a feltöltést 5–10 percen belül* be kell fejezni (a folyékony oxigén könnyen elpárolog, és meghibásodást okoz).

3. Robbanóanyag betöltés és robbantás: a robbanóanyag zsákot a fúrólyukba helyezés után sárga iszappal lezárják a lyuk szájához, és a detonátor begyújtása utáni késleltetési időt 20-30 ms-ra szabályozzák.

4. Műszaki mutatók

Oxigénegyensúly: gondoskodni kell arról, hogy az éghető anyagok és a folyékony oxigén teljes mértékben reagáljanak, hogy elkerüljük a maradék oxigén felhalmozódását (az oxigénegyensúly értékének 0-hoz közelinek kell lennie). Robbanási sebesség: kb. 200-300 m/s, kisebb, mint a robbanóanyagoké (például a TNT robbanási sebessége 6900 m/s). küszöbérték: A munkaterület oxigénkoncentrációjának 23%-nál alacsonyabbnak kell lennie (a normál légkör 21%), hogy elkerüljük az oxigéndús környezet okozta tüzet.

5. Biztonsági kockázatok

Illékony szivárgás: A folyékony oxigén szivárgása miatt a helyi oxigénkoncentráció meghaladhatja a szabványt, ezért valós idejű oxigénkoncentráció-figyelőt kell konfigurálni. Sztatikus érzékenység: Minden szerszámot antisztatikus kezeléssel kell kezelni, és a kezelőknek antisztatikus ruházatot kell viselniük. 2. Hasítóanyag (statikus zúzóanyag) technológia

1. Alapelv és alkalmazható forgatókönyvek Az expander főként kalcium-oxidból (CaO) áll, amely vízzel reakcióba lépve kalcium-hidroxidot képez, és hőt bocsát ki (a reakció képlete: CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 65 kJ/mol), térfogatában 3-4-szeresére tágul, lassan 30-50 MPa tömegű repedést okoz. Alkalmazható forgatókönyvek: városi épületek bontása, kulturális emlékek védelmi projektjei és betonszerkezetek statikus zúzása. 2. Működési folyamat

1. Fúrási paraméterek: furatátmérő: 38-42 mm, furatmélység az alkatrész vastagságának 80%-a.

Furattávolság: a furatátmérő 8-10-szerese (pl. 40 mm furatátmérő, furattávolság 320-400 mm).

2. Zagy előkészítése: víz-cement arány 0,28-0,33 (pl. HSCA-Ⅲ típusú törőgéphez 30-33% víz szükséges), keverjük homogén masszáig.

3. Lyukfeltöltés és reakció: a szuszpenziót a furatmélység 90%-áig öntjük, és a lyuk száját nedves ruhával lezárjuk, hogy megakadályozzuk a víz elpárolgását. Reakcióidő: nyáron 2-4 óra, télen 6-8 óra (a reakcióidő minden 10°C-os hőmérsékletesésnél 50%-kal meghosszabbodik).

3. Műszaki mutatók

Tágulási nyomás: 30-50 MPa (megfelel a 30-50 MPa cement nyomószilárdságnak). Reakcióhőmérséklet emelkedés: a hígtrágya hőmérséklete elérheti a 80-100°C-ot, amit az égési sérülések elkerülése érdekében figyelni kell. Környezetvédelem: pH-értéke 12-13, a hígtrágya hulladékot semlegesítő kezelés után el kell engedni.

4. Hatékonyság optimalizálás

Repedés előtti lyuksegítés: Fúrjon vezetőlyukakat a szomszédos lyukak közé, hogy irányítsa a repedés tágulási irányát. Hőmérséklet-szabályozás: Használjon 40 ℃-os meleg vizet a hígtrágya keveréséhez télen a reakcióidő lerövidítése érdekében.

III. CO₂ kőzetrobbantási technológia

1. Alapelv és alkalmazható forgatókönyvek A folyékony CO₂-t nagynyomású acélcsőben (csőtörés) tárolják, és az elgázosítást elektromos fűtés váltja ki (a folyadék→gáz térfogata 600-szorosára nő). Amikor a nyomás 300-400 MPa-ra emelkedik, az áttöri az állandó nyomású szakítótárcsát, és a nagynyomású gáz az energialeadó fejen keresztül szabadul fel, hogy a kőzettömeget becsapódjon.

Alkalmazható forgatókönyvek: földalatti szénbányák kitörésének megelőzése, alagút sima felületű robbantása és veszélyes kőzettömeg precíz zúzása.

2. Működési folyamat

1. Törőcső-szerelvény: Töltsön fel folyékony CO₂-t a cső térfogatának 80%-áig (a túlnyomásos robbanás elkerülése érdekében), és a töltési nyomás 7–10 MPa.

2. Fúrás és elrendezés: furatátmérő 90-110 mm, furatmélység 2-5 m, a repesztőcső külső átmérője és a furat átmérője közötti rés ≤5 mm (gumi alátétekkel rögzítve).

3. Detonáció ellenőrzése: Indítsa el a fűtőberendezést, a CO₂ 18–25 másodpercen belül elgázosodik és nyomás alá kerül a beállított szakítási nyomásra (például 300 MPa).

4. Műszaki mutatók

Energiakibocsátás: Egyetlen cső CO₂ (1,5 kg) körülbelül 1,5–2 MJ energiát szabadít fel, ami 0,3–0,4 kg TNT-nek felel meg. Csúcsnyomás: Az energiafelszabadulás azonnal elérheti a 200–300 MPa értéket, időtartama pedig 2–5 ms. Biztonsági redundancia: Az állandó nyomáspróbához és a tárcsa hibájához szükséges ±5%, sampling törés.

5. Biztonsági előírások

Visszapattanásgátló kialakítás: A repesztőcsőnek át kell mennie a GB/T 29910-2013 ütési teszten. Biztonsági távolság: A kezelőnek 15 m-nél nagyobb távolságra kell lennie a repesztőcsőtől, hogy elkerülje a fröccsenést és a sérüléseket.

IV. A mérnöki alkalmazás kulcspontjai

1. Környezeti megfigyelés: A folyékony oxigén robbanása az oxigénkoncentráció valós idejű monitorozását igényli, a CO₂ robbanás pedig a CO₂-koncentráció észlelését igényli a működési területen (küszöbérték ≤5000 ppm).

2. Egyedi tervezés: rétegzett kőzettömeg esetén a lyuktávolságot 20–30%-kal kell csökkenteni; a betonszerkezeteknél lyukak fúrásakor kerülni kell az acélrudakat.

3. Vészhelyzeti terv: Indítsa el a nitrogénpótló rendszert, ha folyékony oxigén szivárog, és aktiválja a hidraulikus nyomáscsökkentő szelepet, ha a CO₂-töréscső elakad.