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。但通過高壓手段,可將二氧化碳壓縮為液態(tài)并儲存于特制的爆破管內(nèi)。當需要進行爆破作業(yè)時,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,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,會導(dǎo)致壓強P瞬間大幅增大,當壓力超過爆破管預(yù)設(shè)的安全壓力值時,爆破管破裂,高壓二氧化碳氣體瞬間釋放,產(chǎn)生強大的沖擊力,作用于周圍的巖石或介質(zhì),使其破碎或松動,從而達到爆破的目的。
液態(tài)二氧化碳成本:液態(tài)二氧化碳是爆破作業(yè)的主要消耗品之一。其價格受到多種因素影響,包括原材料成本、生產(chǎn)工藝、市場供需關(guān)系以及運輸距離等。一般來說,在二氧化碳生產(chǎn)廠家附近,液態(tài)二氧化碳的采購價格相對較低,約為 1.2 - 2 元 / 公斤。而對于一些遠離生產(chǎn)基地的偏遠地區(qū),由于運輸成本的增加,價格可能會上漲至 2.5 - 3 元 / 公斤甚至更高。以一根充裝 7 公斤液態(tài)二氧化碳的爆破管為例,在價格較低地區(qū),充裝成本約為 8.4 - 14 元;在價格較高地區(qū),則需 17.5 - 21 元。?
加熱管與爆破片成本:加熱管和爆破片作為爆破管的重要組成部分,在每次爆破作業(yè)后通常需要更換。加熱管的價格因材質(zhì)、功率和品牌而異,一般市場價格在 20 - 30 元 / 套;爆破片的價格相對較為穩(wěn)定,約為 5 - 7 元 / 片,一套加熱管和爆破片組合下來的成本大約在 25 - 37 元。不同廠家生產(chǎn)的加熱管和爆破片在質(zhì)量和性能上存在一定差異,質(zhì)量較好的產(chǎn)品雖然價格略高,但在爆破的穩(wěn)定性和可靠性方面更有保障,從長期來看,可能有助于降低總體成本
現(xiàn)場安全措施:在爆破作業(yè)現(xiàn)場,采取一系列嚴格的安全措施,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)置明顯的警示標志,如 “爆破危險,禁止入內(nèi)” 等。在爆破作業(yè)期間,要安排專人負責(zé)警戒,嚴禁無關(guān)人員進入警戒區(qū)域。
對爆破現(xiàn)場的設(shè)備和設(shè)施要進行妥善的保護,避免在爆破過程中受到損壞。例如,對于一些重要的機械設(shè)備、建筑物等,要采取有效的防護措施,如設(shè)置防護屏障、覆蓋防護網(wǎng)等。同時,要確保爆破現(xiàn)場的通風(fēng)良好,及時排出爆破產(chǎn)生的粉塵和有害氣體,保護操作人員的身體健康。
在爆破作業(yè)過程中,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)對突發(fā)事故的能力。
特殊情況應(yīng)對:在爆破作業(yè)過程中,可能會遇到各種特殊情況,如爆破管拒爆、泄能片提前破裂等。對于這些特殊情況,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,等待足夠的時間后,再進行檢查和處理。在處理拒爆事故時,要嚴格遵守安全規(guī)定,使用的工具和設(shè)備,避免因操作不當引發(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)場人員,對爆破管進行檢查和維修。在查明原因并排除故障后,才能繼續(xù)進行爆破作業(yè)。此外,對于一些復(fù)雜的地質(zhì)條件或特殊的爆破環(huán)境,要提前進行詳細的勘察和分析,制定針對性的安全措施和應(yīng)急預(yù)案,確保爆破作業(yè)的安全順利進行。
由于傳統(tǒng)炸藥屬于危險化學(xué)品,其運輸、儲存和使用需要嚴格的審批手續(xù),涉及多個部門的監(jiān)管,審批流程繁瑣且耗時較長。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簡便快捷。這使得工程建設(shè)項目能夠更快地進入施工階段,縮短項目前期準備時間,提高工程建設(shè)效率,降低項目的時間成本。對于一些工期緊張的工程來說,二氧化碳爆破技術(shù)的這一優(yōu)勢具有重要的現(xiàn)實意義。
安全性:無爆炸風(fēng)險,即使在運輸過程中受到碰撞、擠壓,也不會發(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。此外,爆破產(chǎn)生的震動小,對巷道圍巖的擾動微弱,能夠有效保持巷道的穩(wěn)定性,降低坍塌風(fēng)險,為礦工創(chuàng)造更安全的作業(yè)環(huán)境。
環(huán)保性:爆破產(chǎn)物僅為二氧化碳氣體,是空氣中的固有成分,不會對洞內(nèi)環(huán)境造成污染。同時,爆破過程中產(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)和開采要求,實現(xiàn)爆破,避免過度破碎或破碎不充分,提高礦石的開采質(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單,無需復(fù)雜的審批手續(xù),能夠快速投入使用。其充裝和安裝過程簡便,可大大縮短爆破準備時間,提高洞采作業(yè)的效率。而且,該爆破管為一次性使用,無需回收,減少了后續(xù)維護工作,進一步提高了作業(yè)效率。
鉆孔設(shè)備費用:進行爆破作業(yè)前,需要在巖石或介質(zhì)上鉆出合適的炮孔,以便放置爆破管。鉆孔設(shè)備的種類繁多,常見的有風(fēng)動鑿巖機、液壓鑿巖機和潛孔鉆機等。不同類型的鉆孔設(shè)備價格差異較大,風(fēng)動鑿巖機價格相對較低,一臺普通型號的價格在 5000 - 10000 元左右;液壓鑿巖機由于其、低噪等優(yōu)點,價格較高,一臺中等規(guī)格的價格在 3 - 8 萬元;潛孔鉆機則適用于大孔徑、深孔的鉆孔作業(yè),價格更為昂貴,一臺大型潛孔鉆機的價格可達數(shù)十萬元。此外,鉆孔設(shè)備在使用過程中還會產(chǎn)生燃油、電力等能耗費用,以及設(shè)備的維修保養(yǎng)費用。例如,一臺液壓鑿巖機在正常工作情況下,每小時的燃油消耗約為 5 - 8 升,按照當前柴油價格計算,每小時的燃油成本在 30 - 50 元左右。設(shè)備的維修保養(yǎng)費用也不容忽視,根據(jù)設(shè)備的使用頻率和工況,每年的維修保養(yǎng)費用可能占設(shè)備購置成本的 10% - 20%。?
鉆孔深度、孔徑與數(shù)量對成本的影響:鉆孔成本與鉆孔深度、孔徑和數(shù)量密切相關(guān)。一般來說,鉆孔深度越深、孔徑越大,所需的鉆孔時間和耗材(如鉆頭、鉆桿等)就越多,成本也就越高。以市場上常見的露天爆破作業(yè)為例,若采用 130 毫米孔徑的鉆孔,鉆孔深度為 6 米,使用潛孔鉆機進行作業(yè),每米的鉆孔費用約為 20 - 40 元(包括設(shè)備折舊、能耗、耗材等費用),則每個炮孔的鉆孔成本為 120 - 240 元。在實際工程中,需要根據(jù)爆破設(shè)計要求確定炮孔的數(shù)量,炮孔數(shù)量越多,總的鉆孔成本就越高。假設(shè)一個爆破區(qū)域需要布置 50 個炮孔,則鉆孔總成本可達 6000 - 12000 元。
所屬分類:礦山施工設(shè)備/爆破設(shè)備
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