工作原理?
二氧化碳一次性爆破管的工作原理基于液態(tài)二氧化碳的物理性質(zhì)變化。在常溫常壓下,二氧化碳以氣態(tài)形式存在。但通過(guò)高壓手段,可將二氧化碳?jí)嚎s為液態(tài)并儲(chǔ)存于特制的爆破管內(nèi)。當(dāng)需要進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí),利用內(nèi)置的加熱裝置瞬間釋放大量熱量,使液態(tài)二氧化碳迅速氣化為氣態(tài)。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
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PV=nRT(其中P為壓強(qiáng),V為體積,n為物質(zhì)的量,R 為摩爾氣體常數(shù),T 為溫度),在密閉的爆破管空間內(nèi),溫度急劇升高,物質(zhì)的量n不變,摩爾氣體常數(shù)R固定,會(huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)P瞬間大幅增大,當(dāng)壓力超過(guò)爆破管預(yù)設(shè)的安全壓力值時(shí),爆破管破裂,高壓二氧化碳?xì)怏w瞬間釋放,產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,作用于周圍的巖石或介質(zhì),使其破碎或松動(dòng),從而達(dá)到爆破的目的。
日常維護(hù)要點(diǎn):日常維護(hù)是二氧化碳一次性氣體爆破管長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)工作。每天使用前,要對(duì)爆破管進(jìn)行外觀檢查,查看外殼是否有損壞、變形、腐蝕等情況,檢查各部件的連接是否松動(dòng)。同時(shí),要檢查密封絕緣接線柱的絕緣性能是否良好,防止電流泄漏。?
定期清潔爆破管的表面,去除灰塵、油污等雜質(zhì),保持其清潔干燥。特別是要注意清潔泄能孔和加熱管周圍的區(qū)域,防止雜質(zhì)堵塞泄能孔或影響加熱管的加熱效果。在清潔過(guò)程中,要使用柔軟的布或刷子,避免使用尖銳的工具,以免損壞爆破管的表面。?
每次使用后,要對(duì)爆破管進(jìn)行檢查,查看是否有部件損壞或丟失。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,要及時(shí)進(jìn)行更換或維修。同時(shí),要對(duì)爆破管進(jìn)行妥善的存放,避免受到碰撞、擠壓和潮濕等影響。存放時(shí),應(yīng)將爆破管放置在的支架或貨架上,保持其垂直或水平狀態(tài),避免傾斜或倒置。
現(xiàn)場(chǎng)安全措施:在爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),采取一系列嚴(yán)格的安全措施,以防止事故的發(fā)生。,要根據(jù)爆破作業(yè)的規(guī)模和危險(xiǎn)程度,合理劃定安全警戒區(qū)域,在警戒區(qū)域的邊界設(shè)置明顯的警示標(biāo)志,如 “爆破危險(xiǎn),禁止入內(nèi)” 等。在爆破作業(yè)期間,要安排專人負(fù)責(zé)警戒,嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)域。
對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和設(shè)施要進(jìn)行妥善的保護(hù),避免在爆破過(guò)程中受到損壞。例如,對(duì)于一些重要的機(jī)械設(shè)備、建筑物等,要采取有效的防護(hù)措施,如設(shè)置防護(hù)屏障、覆蓋防護(hù)網(wǎng)等。同時(shí),要確保爆破現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)良好,及時(shí)排出爆破產(chǎn)生的粉塵和有害氣體,保護(hù)操作人員的身體健康。
在爆破作業(yè)過(guò)程中,要密切關(guān)注天氣變化,如遇惡劣天氣,如暴雨、雷電、大風(fēng)等,應(yīng)立即停止爆破作業(yè),采取相應(yīng)的防護(hù)措施,待天氣好轉(zhuǎn)后再恢復(fù)作業(yè)。此外,要制定完善的應(yīng)急預(yù)案,明確在發(fā)生突發(fā)事故時(shí)的應(yīng)急處理流程和責(zé)任分工,定期組織應(yīng)急演練,提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的能力。
特殊情況應(yīng)對(duì):在爆破作業(yè)過(guò)程中,可能會(huì)遇到各種特殊情況,如爆破管拒爆、泄能片提前破裂等。對(duì)于這些特殊情況,操作人員要保持冷靜,迅速采取有效的應(yīng)對(duì)措施。如果發(fā)生爆破管拒爆,不要立即靠近爆破管,應(yīng)按照操作規(guī)程,等待足夠的時(shí)間后,再進(jìn)行檢查和處理。在處理拒爆事故時(shí),要嚴(yán)格遵守安全規(guī)定,使用的工具和設(shè)備,避免因操作不當(dāng)引發(fā)二次事故。
如果出現(xiàn)泄能片提前破裂的情況,要立即停止作業(yè),疏散現(xiàn)場(chǎng)人員,對(duì)爆破管進(jìn)行檢查和維修。在查明原因并排除故障后,才能繼續(xù)進(jìn)行爆破作業(yè)。此外,對(duì)于一些復(fù)雜的地質(zhì)條件或特殊的爆破環(huán)境,要提前進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分析,制定針對(duì)性的安全措施和應(yīng)急預(yù)案,確保爆破作業(yè)的安全順利進(jìn)行。
由于傳統(tǒng)炸藥屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,其運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用需要嚴(yán)格的審批手續(xù),涉及多個(gè)部門(mén)的監(jiān)管,審批流程繁瑣且耗時(shí)較長(zhǎng)。而二氧化碳一次性爆破管不屬于民爆產(chǎn)品,在使用審批方面相對(duì)簡(jiǎn)便快捷。這使得工程建設(shè)項(xiàng)目能夠更快地進(jìn)入施工階段,縮短項(xiàng)目前期準(zhǔn)備時(shí)間,提高工程建設(shè)效率,降低項(xiàng)目的時(shí)間成本。對(duì)于一些工期緊張的工程來(lái)說(shuō),二氧化碳爆破技術(shù)的這一優(yōu)勢(shì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
安全性:無(wú)爆炸風(fēng)險(xiǎn),即使在運(yùn)輸過(guò)程中受到碰撞、擠壓,也不會(huì)發(fā)生爆炸。在瓦斯含量較高的洞采環(huán)境中,二氧化碳爆破不產(chǎn)生明火,有效避免了瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。此外,爆破產(chǎn)生的震動(dòng)小,對(duì)巷道圍巖的擾動(dòng)微弱,能夠有效保持巷道的穩(wěn)定性,降低坍塌風(fēng)險(xiǎn),為礦工創(chuàng)造更安全的作業(yè)環(huán)境。
環(huán)保性:爆破產(chǎn)物僅為二氧化碳?xì)怏w,是空氣中的固有成分,不會(huì)對(duì)洞內(nèi)環(huán)境造成污染。同時(shí),爆破過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵極少,大大改善了洞內(nèi)的空氣質(zhì)量,保護(hù)了礦工的身體健康,減少了職業(yè)病的發(fā)生幾率。
可控性:通過(guò)調(diào)整液態(tài)二氧化碳的充裝量、加熱裝置的功率以及爆破管的規(guī)格等參數(shù),可以控制爆破的力度和范圍。在洞采作業(yè)中,能夠根據(jù)不同的巖石性質(zhì)和開(kāi)采要求,實(shí)現(xiàn)爆破,避免過(guò)度破碎或破碎不充分,提高礦石的開(kāi)采質(zhì)量和效率,降低二次處理成本。
便捷性:二氧化碳一次性氣體爆破管操作簡(jiǎn)單,無(wú)需復(fù)雜的審批手續(xù),能夠快速投入使用。其充裝和安裝過(guò)程簡(jiǎn)便,可大大縮短爆破準(zhǔn)備時(shí)間,提高洞采作業(yè)的效率。而且,該爆破管為一次性使用,無(wú)需回收,減少了后續(xù)維護(hù)工作,進(jìn)一步提高了作業(yè)效率。
運(yùn)輸距離與方式對(duì)成本的影響:二氧化碳一次性爆破管及其相關(guān)耗材(如液態(tài)二氧化碳)的運(yùn)輸成本與運(yùn)輸距離和運(yùn)輸方式密切相關(guān)。對(duì)于短途運(yùn)輸(一般指 50 公里以內(nèi)),通常采用小型貨車或廂式貨車進(jìn)行運(yùn)輸,運(yùn)輸成本相對(duì)較低,每噸公里的運(yùn)費(fèi)約為 3 - 5 元。若運(yùn)輸距離在 50 - 200 公里之間,可能會(huì)選擇中型貨車,每噸公里運(yùn)費(fèi)約為 2 - 3 元。而對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸(200 公里以上),鐵路運(yùn)輸可能是更經(jīng)濟(jì)的選擇,但鐵路運(yùn)輸需要考慮裝卸費(fèi)用和鐵路運(yùn)費(fèi)等綜合成本,每噸公里的綜合運(yùn)輸成本可能在 1 - 2 元左右。此外,液態(tài)二氧化碳屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,在運(yùn)輸過(guò)程中需要遵循嚴(yán)格的安全規(guī)定,可能需要配備的運(yùn)輸車輛和設(shè)備,這也會(huì)增加運(yùn)輸成本。例如,一輛運(yùn)輸液態(tài)二氧化碳的槽罐車,購(gòu)置成本可能高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元,且每年的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用也不菲。?
特殊運(yùn)輸要求的成本增加:由于二氧化碳一次性爆破管和液態(tài)二氧化碳的特殊性,在運(yùn)輸過(guò)程中可能需要滿足一些特殊要求,從而導(dǎo)致成本增加。例如,液態(tài)二氧化碳需要在低溫、高壓的條件下儲(chǔ)存和運(yùn)輸,這就要求運(yùn)輸車輛配備的保溫、加壓設(shè)備,以確保液態(tài)二氧化碳的狀態(tài)穩(wěn)定。這些特殊設(shè)備的購(gòu)置、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用都需要計(jì)入運(yùn)輸成本。同時(shí),為了保障運(yùn)輸安全,運(yùn)輸過(guò)程中可能需要安排專人押運(yùn),押運(yùn)人員的薪酬也構(gòu)成了運(yùn)輸成本的一部分。