Vantaggi dell'utilizzo della tecnologia di brillamento di CO2 nell'estrazione mineraria in galleria
Quanto è efficace la tecnologia di brillamento delle rocce con CO2 nell'estrazione mineraria in galleria?
Effetto di frantumazione della roccia:
Uniformità di frantumazione e controllabilità: nell'estrazione mineraria in galleria, la tecnologia di brillamento di rocce con CO2 può garantire una migliore uniformità di frantumazione. Organizzando in modo razionale la posizione di perforazione e controllando parametri come la quantità di anidride carbonica di riempimento, la roccia può essere frantumata nella direzione e nel grado previsti. Ad esempio, nei fori di perforazione lungo il contorno della galleria, la quantità di riempimento può essere opportunamente ridotta per consentire alla roccia di produrre fessure più fini, in modo da controllare meglio la formazione della galleria e ridurre il sovrascavo e il sottoscavo. Questa controllabilità è fondamentale per garantire la qualità della galleria, soprattutto nella costruzione di gallerie metropolitane urbane o di gallerie ferroviarie ad alta velocità con elevati requisiti di precisione.
Efficienza di frantumazione e adattabilità al tipo di roccia: l'effetto della tecnologia di brillamento con CO2 varia a seconda del tipo di roccia. Nell'estrazione in galleria di rocce fragili (come granito, calcare, ecc.), il suo effetto di frantumazione è solitamente migliore. Il gas ad alta pressione generato dalla vaporizzazione dell'anidride carbonica liquida può espandersi rapidamente nelle fessure e nelle parti deboli all'interno della roccia, causandone una rapida rottura. Tuttavia, per rocce con elevata tenacità (come lo scisto), potrebbe essere necessario ottimizzare i parametri di fratturazione, ad esempio aumentando il numero di dispositivi di fratturazione, regolando la spaziatura dei fori o aumentando la pressione di riempimento con CO2, per ottenere l'effetto di frantumazione ideale. In generale, tuttavia, può frantumare efficacemente le rocce senza l'utilizzo di esplosivi, semplificando lo scavo in galleria.
Impatto sulla stabilità della roccia circostante il tunnel:
Riduzione del grado di disturbo della roccia circostante: rispetto ai metodi di brillamento tradizionali, la fratturazione con CO2 produce meno vibrazioni e onde d'urto. Questo perché la fratturazione con CO2 utilizza l'espansione del gas per rompere le rocce e il rilascio di energia è relativamente delicato. Durante lo scavo di gallerie, vibrazioni più ridotte comportano un minore disturbo della roccia circostante. Ad esempio, nei progetti di gallerie che attraversano rocce circostanti deboli o zone di frattura, questa tecnologia può ridurre il rischio di crollo della roccia circostante causato dalle vibrazioni del brillamento, contribuendo a mantenere la stabilità originale della roccia circostante e quindi a migliorare la sicurezza della costruzione delle gallerie.
Favorevole alla costruzione di strutture di supporto: poiché la fratturazione da CO2 causa meno danni alla roccia circostante, le successive strutture di supporto del tunnel (come ancoraggi, calcestruzzo spruzzato, ecc.) possono essere meglio integrate con la roccia circostante. Le fessure prodotte sulla superficie della roccia sono relativamente regolari, offrendo condizioni più favorevoli per l'installazione dei tiranti di ancoraggio, e il calcestruzzo spruzzato può riempire meglio queste fessure, migliorando l'effetto di supporto e quindi la stabilità complessiva del tunnel.
Effetti sulla sicurezza e sulla protezione ambientale:
Prestazioni di sicurezza migliorate: l'ambiente di costruzione delle gallerie è solitamente relativamente chiuso e presenta alcuni rischi per la sicurezza, come l'accumulo di gas. La tecnologia di brillamento di rocce con CO2 non utilizza esplosivi e non vi è alcun rischio di fiamme libere dovute a esplosioni, il che riduce notevolmente la possibilità di esplosioni di gas. Allo stesso tempo, non vengono prodotte rocce volanti durante il brillamento, il che riduce i danni diretti al personale e alle attrezzature di costruzione. Ad esempio, nelle attività di estrazione mineraria in gallerie con rischi di gas come le gallerie delle miniere di carbone, l'utilizzo della tecnologia di brillamento di rocce con CO2 può migliorare significativamente il fattore di sicurezza della costruzione.
Evidenti vantaggi ambientali: dal punto di vista della tutela ambientale, la sabbiatura con CO2 è principalmente un processo di trasformazione fisica e non produce gas nocivi come monossido di carbonio e ossidi di azoto, come avviene invece con le sabbiature esplosive. In uno spazio relativamente chiuso come una galleria, ridurre le emissioni di gas nocivi è fondamentale per garantire la salute del personale addetto ai lavori e il normale funzionamento del sistema di ventilazione. Inoltre, la quantità di polvere generata da questa tecnologia è relativamente ridotta, il che contribuisce a migliorare la qualità dell'aria nella galleria e a ridurre i danni alle vie respiratorie del personale addetto ai lavori, soddisfacendo al contempo i requisiti di tutela ambientale in ambito edilizio.
