瓦斯抽采利用二氧化碳膨胀压裂管
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二氧化碳爆破具有本质安全特性,在储存、运输、携带、使用和回收方面都非常安全,主机与爆破设备分离,从灌装到爆破结束的时间短,液态二氧化碳注入仅需1-3分钟,从开始到结束仅需4毫秒,实施过程中没有爆管,也不需要验枪,安全警示距离短,不存在安全隐患,爆破管易于回收,可连续使用。气体比火工品更有安全性,不属于民爆产品,运输、储存和使用不需要审批、无需炸药审批的繁琐程序和公安部门的严格监管、爆破过程中无破坏性震动和短波,扬尘比例降低,对周围环境影响不大、复杂的作业环境均可使用,煤矿及矿山领域二氧化碳气易采购,部分装置可重复使用、多个爆破筒可同时并联,爆破威力大。
气体二氧化碳气体爆破设备是为矿山开采、采石裂岩、岩体预裂、高瓦斯矿井采煤等工作研发的一种具。每一个二氧化碳气体爆破设备包括储液管、充气接头、泄能接头、加热装置等部件。在储液管内充装液态二氧化碳,启动加热装置使液态二氧化碳气化,体积膨胀约600倍,压力急剧升高,当达到目标压力时,气体冲破定压剪切片瞬间释放出来产生强大推力,从而达到爆破、致裂的目的。该技术可靠、、环保、使用方便等特点,代替了传统中用诈要爆破施工。二氧化碳气体爆破设备施工成败的关键在于确保储液管充装的液态二氧化碳密封可靠、不发生漏气泄压。如果有漏气泄压现象,储液管内的液态二氧化碳充装量减少,爆破力量达不到预期的效果。目前,二氧化碳气体爆破设备生产厂家为了增加二氧化碳气体爆破设备的爆破力量而增加了储液管的长度,并把二氧化碳气体爆破设备作为一个立的整体,设计成整体式结构。对于单支二氧化碳气体爆破设备来说,会显得很笨重,以致于在充装二氧化碳、搬运和安装过程都会增加很大的劳动强度。另外,现有的二氧化碳气体爆破设备都是在定压剪切片与储液管连接处安放一片密封垫进行密封,此种密封效果不可靠。如果密封得不到可靠的保障,会产生漏气泄压的问题,储液管内的液态二氧化碳充装量也减少,致使爆破力量达不到预期的效果。
二氧化碳爆破原理:
二氧化碳气体在一定的高压下可转变为液态,通过高压泵将液态的二氧化碳压缩至圆柱体容器(爆破管)内,装入破裂片、导热棒和密封圈,拧紧合金帽即完成了爆破前的准备工作。将爆破管和安全云毫差起爆器及电源线携至爆破现场,把爆破管插入钻孔中固定好,连接起爆器电源。当微电流通过高导热棒时,产生高温击穿安全膜,瞬间将液态二氧化碳气化,急剧膨胀产生高压冲击波致泄压阀自动打开,被爆破物品或堆积物受几何级当量冲击波向外迅猛推进,从起爆至结束整个过程只需0.4毫秒,且是低温下运行,与周围环境的液体,气体不相融合,不产生任何有害气体,不产生电弧和电火花,不受高温、高热、高湿、高寒影响。在井下爆破时对瓦斯具有稀释作用,无震荡,无粉尘。二氧化碳属于惰性气体非易燃易爆物质,爆破过程就是体积膨的过程,物理做功而非化学反应。
二氧化碳气体爆破也存在一些限制和挑战:
1. 爆破效果较炸药爆破弱:相比于炸药爆破,二氧化碳气体爆破的能量相对较低,破碎效果可能不如炸药爆破。
2. 具备条件限制:二氧化碳气体爆破需要有相应的设备和技术,煤矿需要具备一定的通风条件和空间,在一些条件较差的矿井中可能难以使用。
3. 成本较高:与传统的炸药爆破相比,二氧化碳气体爆破需要相应的设备和气体供应,成本较高。
二氧化碳爆破技术产品不认定为爆炸物符合刑法谦抑性。从新技术的研发和推广层面来说,生产发热管不具有社会危害性;从发热管自身的安全性(充装、运输、存放)来说,并不会对社会公共安全造成危害;从发热管的使用场景来说,系在特定的致裂器内部环境中使用,也不会发生一般爆炸物产生的爆炸后果。因此,如果把涉案物品定性为爆炸物,有悖于刑法谦抑性。
综上所述,作为尚在应用技术研究和推广完善阶段的新型技术,对运用二氧化碳爆破技术产品生产民爆物品不宜认定为爆炸物。
该技术相对于传统的炸药爆破有以下优点:
1. 安全性高:二氧化碳气体不易发生自燃、爆炸等危险情况,使用过程中安全性更高。
2. 环保性好:二氧化碳气体是一种的气体,使用后不会产生对环境有害的废气或废渣。
3. 控制性好:通过调整注入二氧化碳气体的浓度和压力,可以较准确地控制爆破效果,避免过度破碎或损毁。