Entenda o princípio do sistema de jateamento de rochas com CO2
Nova tecnologia: Sistema de demolição de rochas O2
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Contexto tecnológico: Como todos sabemos, a detonação de rochas com explosivos é uma das principais causas de acidentes graves. Em outras áreas, a detonação de rochas com explosivos frequentemente causa grandes danos a edifícios vizinhos, pessoas, etc., causando, por exemplo, o colapso de edifícios, danos a linhas de transmissão de energia e até mesmo a perda de vidas. Isso é determinado pelas características dos explosivos. O processo de explosão é concluído em um instante muito curto. A reação química instantânea produz uma forte força de impacto (1000 MPa a 5000 MPa ou mais). Essa força de impacto pode até mesmo gerar fortes vibrações a vários quilômetros de distância, atingindo a intensidade de terremotos de magnitude 3.
Um sistema de fraturamento que utiliza energia do ar, oxigênio líquido ou dióxido de carbono como meio de fraturamento. Do ponto de vista físico, o oxigênio líquido ou dióxido de carbono é um gás residual industrial que já existe e está armazenado. A liberação aleatória causará poluição ambiental, sendo necessários equipamentos de armazenamento específicos e armazenamento no local. Embora o dióxido de carbono não possa queimar, se vazar, só pode ser desinflado. Como o gás desinflado absorve muito calor, pode causar congelamento local da área circundante e não fraturar rochas. Se o gás for desinflado e exaurido em um espaço fechado, o dióxido de carbono no local de trabalho pode exceder o padrão e até mesmo causar asfixia dos funcionários. Elementos de realização técnica: O objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de fraturamento de rochas expansível pelo ar e seu método de uso, que tenha alta segurança, baixo custo e excelente efeito de fraturamento. Para atingir o objetivo acima, a presente invenção fornece um sistema de fraturamento de rocha expansível a ar e seu método de uso, incluindo um tubo de expansão, um compressor de ar, um detonador e uma fonte de alimentação de fraturamento, o tubo de expansão inclui um tubo de armazenamento de pressão e um componente de aquecimento, o tubo de expansão sela o componente de aquecimento em seu interior, o compressor de ar pode ser conectado ao tubo de armazenamento de pressão por meio de uma tubulação, e o componente de aquecimento pode ser detonado.
O princípio do craqueamento de rochas por expansão de gás e o princípio do craqueamento de rochas com mudança de fase líquido-gás por jateamento de dióxido de carbono utilizam as características da mudança de fase do dióxido de carbono e o princípio da expansão instantânea do dióxido de carbono líquido ao absorver calor. O gás dióxido de carbono pode ser convertido em líquido sob uma certa alta pressão. O dióxido de carbono líquido é injetado no tubo de aço de armazenamento de dióxido de carbono líquido (também chamado de tubo principal de fraturamento) por meio de equipamento de enchimento de alta pressão e baixa temperatura, e folhas de liberação de energia de alívio de pressão, dispositivos de aquecimento e anéis de vedação são instalados, e a pressão do dióxido de carbono líquido no tubo de armazenamento de líquido é mantida em 5 a 9 MPa. Quando uma microcorrente passa pela cabeça de ignição elétrica, ela faz com que o agente de aquecimento gere alta temperatura, gaseificando instantaneamente o dióxido de carbono líquido e expandindo-se rapidamente para produzir uma onda de choque de alta pressão que faz com que o dispositivo de liberação de energia se abra, gerando uma pressão de expansão de mais de 300 MPa e liberando instantaneamente gás de alta pressão para causar a quebra e o afrouxamento da rocha. Por operar em baixa temperatura, não se mistura com o líquido e o gás no ambiente circundante, não produz gases nocivos, não gera arcos e faíscas elétricas e não é afetado por alta temperatura, alto calor, alta umidade e alto frio. Tem um efeito diluidor no gás durante o fraturamento subterrâneo, sem choque ou poeira. O dióxido de carbono é um gás inerte, não inflamável e não explosivo. O processo de fraturamento é um processo de expansão do gás, que é um trabalho físico em vez de uma reação química. Conecte o tubo de fraturamento e o detonador através do cabo de alimentação, insira o tubo de fraturamento no furo de perfuração e fixe-o, ligue o detonador, acione o dispositivo de aquecimento para gerar muito calor e faça o dióxido de carbono líquido no tubo gaseificar instantaneamente (a temperatura crítica do dióxido de carbono líquido e mudança de gás: 31,06 ℃, a pressão crítica: 7,383 MPa, quando a temperatura for superior a 31 °, o dióxido de carbono líquido irá gaseificar rapidamente) e expandir 600 vezes em volume. Quando a pressão do gás no tubo excede a resistência máxima da lâmina de liberação de energia de alívio de pressão (que pode ser ajustada), o gás rompe a lâmina de liberação de energia de alívio de pressão e é liberado pelo orifício de liberação de energia, gerando instantaneamente uma forte força de impacto de massa de ar, que impulsiona o material ao longo das fissuras naturais do corpo-alvo e o afasta do corpo principal, atingindo assim o objetivo de pré-rachadura e afrouxamento. Após cada uso, o tubo de fraturamento pode ser carregado com um novo dispositivo de aquecimento (agente gerador de calor), uma lâmina de liberação de energia de alívio de pressão e preenchido com dióxido de carbono líquido para reutilização. Sob a ação do gás explosivo, as fissuras na zona próxima à explosão se expandem sob a pressão acionada pelo gás.Enquanto a expansão da fissura na zona intermediária da explosão ocorre sob a ação combinada do campo de pressão de expansão do gás e da tensão original da rocha. Com base na teoria da fratura por dano mesoscópico da rocha, acredita-se que o processo de expansão da fissura seja o movimento da zona de dano causado pelo dano gradual da ponta da fissura para as rochas circundantes, atingindo assim o objetivo do fraturamento da rocha.
