Sistema di sabbiatura con CO2 e suoi vantaggi e svantaggi
Sabbiatura di rocce con CO2 iniziò negli anni ’50 e cominciò a svilupparsi negli Stati Uniti negli anni ’80. È stato sviluppato principalmente per i fronti dell'estrazione del carbone nelle miniere ad alto contenuto di gas per evitare incidenti dovuti a esplosioni causate dalle fiamme generate da esplosioni esplosive. Nel 2015, con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, domesticoAttrezzature per la sabbiatura di rocce con CO2i produttori sono gradualmente emersi (i componenti principali sono ancora importati e il tasso di fallimento interno è leggermente più alto), ma la sua maturità è insufficiente ed è ancora in una fase di crescita e sviluppo continui.
Sebbene ci siano state scoperte tecnologiche in ambito domesticoCostruzione con sabbiatura di rocce a CO2, c’è ancora molta strada da fare e ci sono ancora molte tecnologie che necessitano di essere migliorate e aggiornate. Il volume di sabbiatura è molto inferiore a quello della tradizionale sabbiatura con esplosivo. In caso di guasto della sabbiatura, l'operazione è più complicata di quella delle apparecchiature di spaccatura idraulica e l'intervallo tra i cicli è lungo.
La fratturazione a cambiamento di fase della CO2 liquida è un processo di fratturazione fisica. La CO2 liquida viene riscaldata chimicamente per aumentare la sua pressione a 20MPa~60MPa. La CO2 liquida ad alta pressione sfonda la piastra di taglio a pressione costante e si trasforma rapidamente in gas. Il suo volume si espande più di 600 volte. Il rilascio istantaneo dell'espansione del gas può causare la frattura del corpo di carbone attorno al pozzo. Il processo di espansione del volume della CO2 liquida assorbe una grande quantità di calore, che può ridurre efficacemente la temperatura del corpo di carbone nell'intervallo di fratturazione, favorendo l'inibizione della combustione spontanea dei giacimenti di carbone. La fratturazione a cambiamento di fase della CO2 liquida utilizza l'avvio a bassa pressione (9 V), che è più sicuro della sabbiatura tradizionale e non richiede l'ispezione della pistola. Le persone possono entrare dopo la sabbiatura per ottenere un lavoro continuo. La struttura dell'attrezzatura per la fratturazione a cambiamento di fase della CO2 liquida è mostrata nella figura seguente.
Principio diSabbiatura di rocce con CO2: Il gas CO2 può essere convertito in liquido sotto una certa alta pressione. La CO2 liquida viene compressa da una pompa ad alta pressione in un contenitore cilindrico (tubo di sabbiatura) e vengono caricati il disco di rottura, l'asta termoconduttrice e l'anello di tenuta. Il tappo in lega viene serrato per completare le preparazioni prima della sabbiatura. Il tubo di sabbiatura, l'iniziatore sicuro per la millidifferenza delle nuvole e il cavo di alimentazione vengono portati sul sito di sabbiatura, il tubo di sabbiatura viene inserito nel foro e fissato e l'alimentatore dell'iniziatore viene collegato. Quando la microcorrente passa attraverso l'asta ad alto conduttore di calore, viene generata un'alta temperatura per rompere la pellicola di sicurezza e la CO2 liquida viene immediatamente gassificata. La rapida espansione produce un'onda d'urto ad alta pressione che provoca l'apertura automatica della valvola limitatrice della pressione. Gli oggetti o i depositi fatti esplodere vengono rapidamente spinti verso l'esterno dall'onda d'urto geometrica equivalente. L'intero processo dall'inizio alla fine richiede solo 0,4 millisecondi e funziona a bassa temperatura, non si fonde con il liquido e il gas nell'ambiente circostante, non produce gas nocivi, non produce archi e scintille elettriche e non è influenzato da alte temperature, calore elevato, elevata umidità e freddo intenso. Ha un effetto di diluizione del gas durante le esplosioni sotterranee, senza urti e polvere. La CO2 è un gas inerte e una sostanza non infiammabile ed esplosiva. Il processo di esplosione è un processo di espansione del volume, che è un lavoro fisico piuttosto che una reazione chimica.
Vantaggi diSabbiatura di rocce con CO2:
1. Ha caratteristiche di sicurezza intrinseche. È molto sicuro in termini di stoccaggio, trasporto, trasporto, utilizzo e riciclaggio. Il motore principale è separato dall'attrezzatura di sabbiatura e il tempo dal riempimento alla fine della sabbiatura è breve. Ci vogliono solo 1-3 minuti per riempire la CO2 liquida e solo 4 millisecondi dalla detonazione alla fine. Non ci sono problemi durante il processo di implementazione e non è necessario controllare la pistola. La distanza di avviso di sicurezza è breve e non vi sono rischi per la sicurezza. Il tubo di sabbiatura è facile da recuperare e può essere utilizzato continuamente.
2. Può essere la sabbiatura direzionale e il controllo ritardato, soprattutto in ambienti speciali come aree residenziali, tunnel, metropolitane, sotterranei e altri ambienti. Non si verificano vibrazioni e onde corte distruttive durante il processo di implementazione e non vi è alcun effetto distruttivo sull'ambiente circostante.
3. Non è necessario un magazzino pirotecnico, gestione semplice, funzionamento facile, pochi operatori e nessuna necessità di personale professionale in servizio.
4. Le sue prestazioni sono più evidenti se utilizzato nelle miniere, sia che si tratti di una miniera ad alto contenuto di gas, di una miniera da rottura di rocce, di una miniera con condizioni idrogeologiche complesse o di una miniera soggetta a combustione spontanea.
5. La fonte dei materiali è ricca e può essere ottenuta localmente. La CO2 liquida è disponibile negli impianti chimici e nelle stazioni di rifornimento di gas. Migliorare l’efficacia, aumentare i benefici e ridurre i costi. Riduci le complicate procedure di approvazione e revisione e le restrizioni gestionali. Prima dell'iniezione di CO2, sono tutti prodotti non esplosivi.
6. Per ottenere una maggiore potenza equivalente, i tubi di sabbiatura possono essere utilizzati in parallelo a seconda delle condizioni del sito.
7. Protezione ambientale: il rilascio diretto di energia non danneggia l'ambiente circostante, non produce gas nocivi come monossido di carbonio e ossidi di azoto, può migliorare meglio l'ambiente di lavoro ed è benefico per la salute dei lavoratori
8. Convenienza: attraverso diverse quantità di riempimento di CO2 (CO2), la sostituzione di diversi tipi di piastre limitatrici di pressione energetiche fisse e attivatori di riscaldamento può controllare la pressione di esercizio del sistema di espansione, in modo da adattarsi a diversi ambienti di lavoro.
9. Economico: l'intero sistema può essere utilizzato ripetutamente e ha un costo contenuto.
10. Sicurezza: i processi di assemblaggio, riempimento e trasporto sono sicuri e affidabili e, rispetto all'esplosione esplosiva, il cannone dud può eliminare completamente gli incidenti.
11. Veloce: le operazioni di assemblaggio e riempimento sono semplici e il tempo di preparazione della sabbiatura è breve, il che può migliorare notevolmente l'efficienza del lavoro e la produzione di massa.
Svantaggi diSabbiatura di rocce con CO2:
1. Bassa efficienza: i passaggi sono troppo complicati e si verificano solo poche esplosioni al giorno. Più collegamenti, maggiori sono le possibilità di problemi. Come riempimento, cablaggio, sigillatura e altri collegamenti.
2. Requisiti per la superficie aerea: è efficace solo quando viene utilizzata la superficie aerea. Non è adatto per fosse di fondazione profonde o superfici di lavoro con scarsa qualità dell'aria.
3. Rendimento basso: è impossibile ottenere una sabbiatura su più file, il che significa che il numero di tubi di sabbiatura in una singola sabbiatura non deve superare le due file. Se supera una fila, è facile rimanere incastrati o far saltare in aria il tubo di sabbiatura.
4. Costo elevato: l'attivatore utilizzato è un articolo speciale usa e getta e il costo della sabbiatura è elevato quando la resa non è elevata.
5. Requisiti elevati: il processo di riempimento dei tubi di sabbiatura e la costruzione in loco sono entrambi complicati e i requisiti di qualità per i fori di sabbiatura sono elevati.
6. Rumore e sicurezza: sebbene la forza di vibrazione dell'esplosione non sia elevata, dopo tutto il suono è evidente. Se deve essere utilizzato in edifici residenziali e in edifici circostanti, si dovrebbe cercare di consultare il dipartimento locale di supervisione della sicurezza e di protezione ambientale per ottenere l'autorizzazione.
7. È difficile controllare la direzione delle pietre volanti. Sebbene ci siano relativamente poche pietre volanti, a volte è difficile capire la direzione delle pietre volanti.
8. Occasionalmente i tubi incrinati possono sollevarsi.
