Pengganti bahan letupan berkualiti tinggi, sistem letupan batu O2 dan sistem letupan batu CO2

Dalam projek di mana penggunaan bahan letupan awam adalah dilarang, letupan oksigen cecair, pengembang (penghancur statik) dan letupan batu karbon dioksida (CO₂) adalah teknologi alternatif yang biasa digunakan. Berikut ialah penjelasan terperinci tentang prinsip, prosedur operasi, penunjuk teknikal dan kawalan keselamatan, digabungkan dengan senario aplikasi kejuruteraan sebenar dan spesifikasi teknikal.

1. Teknologi letupan batu oksigen cecair

1. Prinsip dan senario yang boleh digunakan: Peletupan batu oksigen cecair adalah berdasarkan ciri pengoksidaan pantas dan pelepasan haba selepas oksigen cecair (-183 ℃) dicampur dengan bahan mudah terbakar (seperti serbuk karbon, serpihan kayu, benang kapas). Apabila campuran dinyalakan oleh detonator atau alat penyalaan elektrik, oksigen cecair serta-merta mengewap dan mengembang (isipadu mengembang kira-kira 860 kali), menghasilkan gelombang kejutan tekanan tinggi untuk menghancurkan jisim batu.

Senario yang berkenaan: penghancuran batu keras, perlombongan (terutamanya sesuai untuk lombong gas tinggi, kerana oksigen cecair itu sendiri tidak mudah terbakar dan mempunyai keselamatan yang lebih tinggi).

2. Proses operasi

1. Reka bentuk penggerudian: diameter lubang: 40–60 mm, kedalaman lubang ialah 80%–90% daripada ketebalan batu.

Jarak lubang dan jarak baris: dilaraskan mengikut kekerasan batu, secara amnya jarak lubang ialah 0.8–1.2 m, jarak baris ialah 0.6–1.0 m.

2. Penyediaan beg letupan: masukkan bahan mudah terbakar (seperti serbuk karbon) ke dalam beg kain anti-statik, rendamkannya dalam oksigen cecair mengikut nisbah jisim oksigen cecair kepada bahan mudah terbakar 1:2–1:3, dan pengisian mesti disiapkan dalam masa 5–10 minit* (oksigen cecair mudah meruap dan menyebabkan kegagalan).

3. Pemuatan bahan letupan dan letupan: selepas beg letupan dimasukkan ke dalam lubang gerudi, ia dimeterai pada mulut lubang dengan lumpur kuning, dan masa tunda selepas peletup dinyalakan dikawal pada 20–30 ms.

4. Penunjuk teknikal

Imbangan oksigen: adalah perlu untuk memastikan bahawa bahan mudah terbakar dan oksigen cecair bertindak balas sepenuhnya untuk mengelakkan pengumpulan sisa oksigen (nilai keseimbangan oksigen hendaklah hampir kepada 0). Halaju letupan: kira-kira 200–300 m/s, lebih rendah daripada bahan letupan (seperti halaju letupan TNT 6900 m/s), dan tenaga perlu dikompensasi secara honse. ambang: Kepekatan oksigen di kawasan kerja perlu lebih rendah daripada 23% (suasana normal ialah 21%) untuk mengelakkan kebakaran yang disebabkan oleh persekitaran yang kaya dengan oksigen.

5. Risiko keselamatan

Kebocoran meruap: Kebocoran oksigen cecair boleh menyebabkan kepekatan oksigen tempatan melebihi standard, dan monitor kepekatan oksigen masa nyata perlu dikonfigurasikan. Kepekaan statik: Semua alatan perlu dirawat dengan rawatan anti-statik, dan pengendali perlu memakai pakaian anti-statik. 2. Teknologi agen pengembang (ejen penghancur statik).

1. Prinsip dan senario yang boleh digunakan Pengembang terutamanya terdiri daripada kalsium oksida (CaO), yang bertindak balas dengan air untuk membentuk kalsium hidroksida dan membebaskan haba (formula tindak balas: CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 65 kJ/mol), mengembang 3–4 kali dalam isipadu, menghasilkan tekanan 30–50 MPa secara perlahan. Senario yang berkenaan: perobohan bangunan bandar, projek perlindungan peninggalan budaya, dan penghancuran statik struktur konkrit. 2. Proses operasi

1. Parameter penggerudian: diameter lubang: 38–42 mm, kedalaman lubang ialah 80% daripada ketebalan komponen.

Jarak lubang: 8–10 kali diameter lubang (cth diameter lubang 40 mm, jarak lubang 320–400 mm).

2. Penyediaan buburan: nisbah air-simen 0.28–0.33 (cth pemecah jenis HSCA-Ⅲ memerlukan 30–33% air), kacau sehingga pes seragam.

3. Pengisian dan tindak balas lubang: buburan dituangkan hingga 90% daripada kedalaman lubang, dan mulut lubang dimeterai dengan kain basah untuk mengelakkan penyejatan air. Masa tindak balas: 2–4 jam pada musim panas, 6–8 jam pada musim sejuk (masa tindak balas dilanjutkan sebanyak 50% untuk setiap penurunan suhu 10°C).

3. Penunjuk teknikal

Tekanan pengembangan: 30–50 MPa (padanan dengan kekuatan mampatan simen 30–50 MPa). Peningkatan suhu tindak balas: suhu buburan boleh mencapai 80–100°C, yang perlu dipantau untuk mengelakkan luka terbakar. Perlindungan alam sekitar: nilai pH ialah 12–13, dan sisa buburan perlu dibuang selepas rawatan peneutralan.

4. Pengoptimuman kecekapan

Bantuan lubang pra-rekahan: Gerudi lubang panduan di antara lubang bersebelahan untuk membimbing arah pengembangan retak. Kawalan suhu: Gunakan air suam 40℃ untuk mencampur buburan pada musim sejuk untuk memendekkan masa tindak balas.

III. Teknologi letupan batu CO₂

1. Prinsip dan senario yang berkenaan CO₂ Cecair disimpan dalam paip keluli tekanan tinggi (paip patah), dan pengegasan dicetuskan oleh pemanasan elektrik (cecair→ isipadu gas mengembang 600 kali ganda). Apabila tekanan meningkat kepada 300–400 MPa, ia menembusi cakera pecah tekanan malar, dan gas tekanan tinggi dilepaskan melalui kepala pelepas tenaga untuk memberi kesan kepada jisim batu.

Senario yang berkenaan: pencegahan ledakan lombong arang batu bawah tanah, letupan permukaan licin terowong, dan penghancuran jisim batu berbahaya yang tepat.

2. Proses operasi

1. Pemasangan paip pecah: Isi cecair CO₂ kepada 80% daripada isipadu paip (untuk mengelakkan letupan tekanan berlebihan), dan tekanan pengisian ialah 7–10 MPa.

2. Penggerudian dan susun atur: diameter lubang 90–110 mm, kedalaman lubang 2–5 m, jurang antara diameter luar paip pecah dan diameter lubang ≤5 mm (ditetapkan dengan pad getah).

3. Kawalan letupan: Mulakan pemanas, CO₂ mengegas dan memberi tekanan kepada tekanan pecah yang ditetapkan (seperti 300 MPa) dalam masa 18–25 saat.

4. Penunjuk teknikal

Keluaran tenaga: Satu tiub CO₂ (1.5 kg) membebaskan kira-kira 1.5–2 MJ tenaga, bersamaan dengan 0.3–0.4 kg TNT. Tekanan puncak: Pembebasan tenaga boleh mencecah 200–300 MPa serta-merta, dan tempohnya ialah 2–5 ms. Lebihan keselamatan: Ralat setiap cakera sampling dan 5% pecah diperlukan. kumpulan.

5. Spesifikasi keselamatan

Reka bentuk anti-kilas balik: Paip patah mesti lulus ujian impak GB/T 29910-2013. Jarak keselamatan: Pengendali mesti berada lebih daripada 15 m dari paip patah untuk mengelakkan percikan dan kecederaan.

IV. Perkara utama aplikasi kejuruteraan

1. Pemantauan alam sekitar: Letupan oksigen cecair memerlukan pemantauan masa nyata kepekatan oksigen, dan letupan CO₂ memerlukan pengesanan kepekatan CO₂ di kawasan operasi (ambang ≤5000 ppm).

2. Reka bentuk tersuai: Untuk jisim batu berstrata, jarak lubang perlu dikurangkan sebanyak 20%–30%; struktur konkrit perlu mengelakkan bar keluli semasa menggerudi lubang.

3. Pelan kecemasan: Mulakan sistem penggantian nitrogen apabila oksigen cecair bocor, dan aktifkan injap pelega tekanan hidraulik apabila paip patah CO₂ tersekat.