二氧化碳膨胀基本原理
利用二氧化碳相变的特性:二氧化碳气体在一定的高压下可转变为液态,通过高压泵将液态的二氧化碳压缩至圆柱体容器(膨胀管)内。当微电流通过电点火头时,引起发热药剂产生高温,瞬间将液态二氧化碳气化,急剧膨胀产生高压冲击波致泄能器打开,产生300MPA以上的膨胀压力,瞬间释放高压气体致岩石断裂和松动。由于是低温下运行,与周围环境的液体、气体不相融合,不产生任何有害气体,不产生电弧和电火花,不受高温、高热、高湿、高寒影响。在井下致裂时对瓦斯具有稀释作用,无震荡,无粉尘。二氧化碳属于惰性非易燃易爆气体,致裂过程是气体膨胀的过程,物理做功而非化学反应。
液态二氧化碳相变致裂技术利用液态二氧化碳瞬间汽化产生的膨胀力进行爆破,它与传统的爆破相比,具有如下的有点:
爆破过程无花火外露;低压起爆(9V),相比传统起爆(1800V)更安全;、不产生具有破坏性的震荡或震波,减少了诱发瓦斯突出的几率;不需要进行验炮,爆破后变可进入,可连续作业;不存在哑炮处理困难的问题,哑炮处理安全、简单;、爆破威力在100~300MPa之间可进行调控,爆破方向可控。