采石场应用技术中德鼎立二氧化碳爆破矿山爆破开采新技术

　　二氧化碳致裂器可将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（致裂器）内。当微电流通过电点火头时，引起发热剂产生高温，瞬间将液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压冲击波致泄能器打开，被致裂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，液态二氧化碳膨胀600倍气态二氧化碳，产生300MPA以上的膨胀压力，瞬间释放二氧化碳断裂和松动岩石。

　二氧化碳致裂器利用的是液态二氧化碳吸热气化膨胀，压力上升的物理原理。由灌充液态二氧化碳的钢管，活化器，泄能组件，充气组件，点火电路连接组件，以及其他连接辅助组件组成。通过活化器加热使液态二氧化碳瞬间气化，释放二氧化碳能量，破裂岩石、煤层、混凝土等目标材料。

二氧化碳爆破解决了以往用爆破开采和预裂中破坏性大、危险性高、矿体粉粹等缺点，为矿山安全开采和预裂提供可靠。液态二氧化碳致裂器所用的发热材料是由多种化学原料按一定比例混合配置而成，它在空气中具有燃速低、不易燃的特点。由于致裂器采用液态二氧化碳气化体积膨胀原理制成，众所周知二氧化碳具有灭火作用，故此使用液态二氧化碳致裂器不会像药炸那样产生明火、具有非常安全的特性。

　气体致裂破碎属于低温作业，释放出来的高压二氧化碳气体为零度左右，不产生电弧和电火花，不产生有害气体，所以不会产生明火而引发瓦斯爆炸，在瓦斯矿井使用安全。同时，它避免了过去采用爆破开采和预裂中产生的地震波和冲击波引发的震动和飞石，解决了破坏性大、危险性高、矿体粉碎等缺点，可消除哑炮伤人事故，为矿石安全开采和预裂提供可靠。其次，在组装、填充和运输等过程安全可靠。

无需火工库，管理简便，操作易学，操作人员少，无需人员值守。

　　在矿井下使用其性能更加，无论是高瓦斯矿井，冲击地压矿井、水文地质条件较复杂的矿井还是易自燃矿井均可应用。

　　材料来源丰富，可就地取材。提高功效，增加效益，降低成本。减少繁杂的报批审核程序和管理限制。在灌注二氧化碳之前所有皆非爆.品。

二氧化碳气体爆破设备基本工作原理：

　　二氧化碳气体在一定的高压下可转变为液态，通过灌装机将液态的二氧化碳灌装到二氧化碳致裂管内，装入破裂片、二氧化碳催化器和密封圈，拧紧充气头、卸能头，即完成了爆/破前的准备工作。将二氧化碳致裂器和启动器及电源线携至爆.破现场，把二氧化碳致裂器放入钻孔中固定好，连接启动器电源。当微电流通过二氧化碳催化器时，产生高温击穿破裂片，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.破过程就是体积膨胀的过程，物理做功而非化学反应。二氧化碳气体膨胀岩石设备开采岩石成本低速度快，安全环保，无飞石，无冲击波，释放二氧化碳气体直接变成水和空气，对人体没有任何危害和影响，请放心使用。

　山西中德鼎立机械制造集团有限公司二氧化碳气体膨胀致裂岩石设备生产厂家生产矿山矿山设备可以实地考察，也可上门试机看效果，满意后再买设备。二氧化碳气体膨胀致裂岩石设备是针对于不能用炸要的岩石群体进行施工的设备，主要优势在于不是民爆产品，不用审批证件，不受管控，没有连续声响和振动，没有冲击波，对施工周围环境以及建筑物没有任何危害，可放心使用。其成本低，速度块，安全环保　二氧化碳致裂技术施工在白天进行，受天气变化影响较小，除去中雨以上天气和雷雨天气其余时段一般均可施工。根据现场调查，施工区域水系主要由自然降水形成，随地表流失，孔隙潜水及基岩裂隙水量较小，对施工影响较小。根据现场查看未发现大规模的不良地质作用，小断层较不发育，开挖部位为小背斜的轴部，三级坡以下岩石整体性较好，目前开挖出来的岩石裂面平直，多闭合，倾角较陡。整体地质对二氧化碳致裂技术应用影响较小。

　通过阐述CO2液-气相变膨胀破岩技术的历史沿革,技术原理和破岩装置,结合露天台阶破岩,块体破岩,孤石破岩,隧道掘进工程应用案例,说明了CO2液-气相变膨胀破岩技术是一种污染小,危害小的新型破岩方法,可以解决特殊环境下不能使用炸药爆破破岩的难题.作为一种新型破岩方法,其相变机理,孔内应力场变化规律,与炸药破岩效果对比,破岩装置结构及材料优化等还需要深入研究,在全国范围内形成规范管理的模式还有待进一步推进.

目前全国的二氧化碳爆破施工虽然已有技术突破，但依然还有很长的一段路要走，需要改进和提升的技术还很多。爆破产量与传统的爆破相比差距较大，同样不能爆破作业的情况下与使用液压劈裂设备相比操作环节较复杂，循环使用的间隔时间长。二氧化碳致裂设备属于矿用物理致裂设备，是利用液态二氧化碳受热气化膨胀，快速释放二氧化碳破断岩石或落煤，解决了以往爆破开采和预裂中破坏性大，危险性高及矿体粉碎等缺点，为矿山安全开采和预裂提供可靠，广泛适用于煤矿和非煤矿山.

优点：

　　1) 热反应过程在密闭管体内腔中进行，低温爆破，喷出的 CO2 具有抑制和阻燃作用，不会引爆瓦斯；

　　2) 震动小，不产生具有破坏性的震荡或震波，大大减少诱发瓦斯的几率；

　　3) 震动和撞击均无法激发发热装置，因此充装、运输、存放具有较高的安全性；

　　4) 致裂扩散半径可达 2m 以上，可减少抽采钻孔数量；

5) 爆破能力可控，根据使用环境、对象的不同设定能量等级；

　　6) 落煤成块率高、抛煤距离短、粉尘小，有利于生产大块洁净煤；

　　7) 不产生有毒有害气体，躲炮距离近，可迅速返回工作面，连续作业；

　　8) 致裂器重复使用，寿命长达 10 年。