二氧化碳爆破專項施工方案

實施實施方案設計單位:環(huán)通爆破工程設計人：何朝明設計時間：二0一七年九月二十日名目一、工程概況二、液態(tài)二氧化碳相變致裂技術簡介三、二氧化碳致裂原理四、二氧化碳致裂產品優(yōu)勢五、實施方案〔一〕地面操作間裝管〔二〕鉆孔施工〔三〕設備運輸〔四〕放炮〔五〕回收六、施工安全技術措施〔一〕留意事項七、設備配置表一、工程概況〔一〕概況

980150〔二〕環(huán)境擬承受爆破施工的區(qū)域距離在建標準廠房約110離正在施工的人工挖孔樁區(qū)域約90米，距離最近的民房約110〔三〕地質構造與地貌該工程均為丘陵地形、構造剝蝕侵蝕河谷地貌和淺丘剝蝕地貌類型。致裂區(qū)域內地表為爆破后場地，地形地貌構造剝蝕斜坡為主，斜坡坡度一般15～30°，局部地段斜坡坡度達30～45域外表經處理無其他植被掩蓋。本工程沿線出露地層為第四系侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組沉積巖層和第四系全統(tǒng)土層。表層主要為人類工程活動堆填的人工填土層和第四系沖洪積層；下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組陸相沉積巖層，巖性為砂巖和堅石呈互層。場地及周邊未覺察較大褶曲及區(qū)域性斷裂帶等，無活動斷層影響工程安全及穩(wěn)定性，構造簡潔，巖層平緩，巖體完整，區(qū)域穩(wěn)定性較好。綜合評介：該致裂區(qū)域較好，可以進展二氧化碳致裂作業(yè)。二、液態(tài)二氧化碳相變致裂技術簡介液態(tài)二氧化碳相變致裂技術是一種理念先進、方法安全、效果顯著的致裂技術，屬于物理致裂技術，具有致裂過程無火花外露、致裂威力大、無需驗炮、操作簡便、不屬于民爆產品，其運輸、儲存和使用獲豁免審批等優(yōu)點，被廣泛應用于采煤、清堵、建筑物撤除。因此，液態(tài)二氧化碳相變致裂技術有望取代炸藥預裂致裂、水力擴孔、水力壓裂來強化提高煤層透氣性，快速消退突出危急性或沖擊地壓。液態(tài)二氧化碳相變致裂屬于物理致裂過程，通過化學加熱液態(tài)二氧化碳，使其壓力劇增至20MPa~60MPa，高壓液態(tài)二氧化碳沖破定壓剪切片快速轉化為氣態(tài)，體積膨脹600多倍，瞬間釋放的氣體膨脹能使鉆孔周邊煤體致裂；液態(tài)二氧化碳體積膨脹過程會吸取大量的熱量，能有效降低致裂范圍內的煤體溫度，有利于抑制煤層自燃；液態(tài)二氧化碳相變致〔9v〕，致裂后即可進人，實現(xiàn)連續(xù)工作。液態(tài)二氧化碳相變致裂裝11三、二氧化碳致裂原理三、二氧化碳致裂原理二氧化碳致裂器的原理：二氧化碳氣體在確定的高壓下可轉變?yōu)橐簯B(tài)，通過高壓泵將液態(tài)的二氧化碳壓縮至圓柱體容器〔致裂管〕內，裝入裂開片、導熱棒和密封圈，擰緊合金帽即完成了致裂前的預備工作。將致裂管和安全云毫差起爆器及電源線攜至致裂現(xiàn)場，把致裂管插入鉆孔中固定好，連接起爆器電源。當微電流通過高導熱棒時，產生高溫擊穿安全膜，瞬間將液態(tài)二氧化碳氣化，急劇膨脹產生高壓沖擊波致泄壓閥自動翻開，被致裂物品或積存物受幾何級當量沖0.4且是低溫下運行，與四周環(huán)境的液體，氣體不相融合，不產生任何有害氣體，不產生電弧和電火花，不受高溫、高熱、高濕、高寒影響。在井下致裂時對瓦斯具有稀釋作用，無震蕩，無粉塵。二氧化碳屬于惰性氣體非易燃易爆物質，致裂二氧化碳致裂器的原理：二氧化碳氣體在確定的高壓下可轉變?yōu)橐簯B(tài)，通過高壓泵將液態(tài)的二氧化碳壓縮至圓柱體容器〔致裂管〕內，裝入裂開片、導熱棒和密封圈，擰緊合金帽即完成了致裂前的預備工作。將致裂管和安全云毫差起爆器及電源線攜至致裂現(xiàn)場，把致裂管插入鉆孔中固定好，連接起爆器電源。當微電流通過高導熱棒時，產生高溫擊穿安全膜，瞬間將液態(tài)二氧化碳氣化，急劇膨脹產生高壓沖擊波致泄壓閥自動翻開，被致裂物品或積存物受幾何級當量沖0.4且是低溫下運行，與四周環(huán)境的液體，氣體不相融合，不產生任何有害氣體，不產生電弧和電火花，不受高溫、高熱、高濕、高寒影響。在井下致裂時對瓦斯具有稀釋作用，無震蕩，無粉塵。二氧化碳屬于惰性氣體非易燃易爆物質，致裂過程就是體積膨的過程，物理做功而非化學反響。四、二氧化碳致裂產品優(yōu)勢對于傳統(tǒng)開采方法的一場革命，具體優(yōu)勢表現(xiàn)為:1、具有本質的安全特性。從儲存、運輸、攜帶、使用、回收等方面均格外安全。主機與致裂器材分別，從灌裝至致裂完畢時間較短。液態(tài)二氧化碳灌注僅需1-3分鐘，起爆至完畢僅需4毫秒。實施過程無啞炮，無需驗炮。安全戒備距離短，無安全隱患。爆破筒回收便利，可連續(xù)使用。2、既可定向致裂又可延時把握，特別是在特別環(huán)境下，如居民區(qū)、隧道、地鐵、井下等環(huán)境，實施過程中無破壞性震驚和短波，對四周環(huán)境無破壞性影響。3、無需火工庫，治理簡便，操作易學，操作人員少，無需專業(yè)人員值守。4沖擊地壓礦井、水文地質條件較簡潔的礦井還是易自燃礦井均可應用。5、材料來源豐富，可就地取材，化工廠、充氣站都有液態(tài)二氧化碳。提高成效，增加效益，降低本錢。6、削減繁雜的報批審核程序和治理限制。在灌注二氧化碳之前全部皆非爆品。7、為獲得較大當量的威力，可依據現(xiàn)場狀況，把致裂管并聯(lián)使用。8、環(huán)保：定向泄能對四周環(huán)境不產生破壞,不產生一氧化碳及氮氧化物等有害氣體,能較好的改善工作環(huán)境,有益工人身體安康9、便利：通過不同的CO

(二氧化碳)填充量,更換不同型2號的定能泄壓片和發(fā)熱活化器可把握膨脹系統(tǒng)的工作壓力,從而適應不同的工作環(huán)境。10、經濟：整套系統(tǒng)可反復使用,使用本錢低。安全：組裝、填充和運輸?shù)冗^程安全牢靠,相對于炸.藥致裂可徹底消退啞炮崩人事故?？焖伲航M裝、充裝操作簡潔,致裂預備時間短，可大大提高工作效率與量產。五、實施方案二氧化碳致裂在巖體中使用主要分為五個工作步驟。第一步驟地面操作間的裝管。其次步致裂工作面的打眼。第三步將裝好氣的致裂管運輸?shù)焦ぷ髅?。第四步把二氧化碳致裂管放炮眼里面，并且封孔，放炮。第五步回收。〔一〕操作間設備布置圖1、二氧化碳致裂管灌裝前的預備工作：380V②儲液罐有足夠的液態(tài)二氧化碳。③致裂器和相應的耗材〔加熱棒、致裂片、墊片〕。④萬用表、鉗子、扳手、內六角等工具。2、工作流程3組裝使帶鉤的一端從主管刻字的一端伸出。然后把用鐵絲勾住加熱裝置的導線并拉動鐵絲使導線從儲液管的另一端伸出。〔留意定壓減切片凸起的一端朝里使定壓減切片完全進入儲液管內。入拆裝頭里。然后順時針旋轉急停按鈕，按下啟動按鈕以啟動拆裝機。10MPa10MPa時，放開緊固按鈕。1-2充氣①將致裂器放在充裝臺上對好充裝孔，擰緊夾緊桿并用內六角扳手翻開充裝閥。然后翻開致裂器所對應的球閥，關閉沒有致裂器的球閥。②按下充裝機上的清零鍵，將稱重儀表清零。③放氣：每天首次工作前，需要放氣，將整個管道排空。先翻開充裝臺上的進口球閥和出口球閥。然后按下放氣按鈕，直到出口球閥噴出連續(xù)不斷的白色氣體后，關閉出口球閥。將致裂器內的二氧化碳放出，放出一大局部后關閉出口球閥，重復兩到三次。⑤充裝：關閉出口球閥后，按下增壓按鈕，待致裂器布滿后充裝閥關閉，然后關閉進口球閥，再翻開出口球閥將多余氣體放出。⑥測試密封性：將致裂器的充裝閥和釋放管分別放入水中，確保沒有大量氣泡?！捕炽@孔施工瀘州昇源實業(yè)4瀘州昇源實業(yè)4竹笆片b3a21〔三〕設備運輸〔1〕儲液管長1m，外徑73mm，灌裝液態(tài)二氧化碳后質量約為25Kg用，可重復使用4000次，除了接通電路能啟動致裂外，磕〔2〕儲液管在地面灌裝液態(tài)二氧化碳后，由礦方安排人員提前用礦車運輸至致裂地點?！?〕試驗無法進展或是用不完的儲液管必需準時回收升井，妥當保管?！菜摹撤排阢@孔布置如圖1所示，本次施工實行鉆孔進展致裂。擬承受孔徑為90mm、孔深為1.5m、孔距1.5m、排距為1.2m，多臺階循環(huán)作業(yè)，一次起爆數(shù)量不超過8-10根。備注依據具體地質構造的變化適當調整孔網參數(shù)。劈裂區(qū)炮孔布置示意圖：Φ73致裂器需要打Φ90的孔。并將第一根致裂器的DC插頭剪短，把兩個線纏在一起，并用絕緣膠布纏好。然后把錐頭連上。桿插到其次根致裂器的釋放管中，然后插入孔中，利用提拉桿支撐致裂器，不然致裂器掉下去。桿插入第三根致裂器的釋放管中。然后拔出第一個提拉桿，再把致裂器放入孔中。⑥用干細沙用細木根吧眼給封孔，確保管不能飛管。15⑧依據智能云安全發(fā)爆器功率將全部致裂器用導線連接好?！矄蝹€孔中的致裂器為串聯(lián)，電阻值累計增加〕〔五〕回收裝機鉗口上，并將充裝閥一頭插入拆裝頭里。然后順時針旋轉急停按鈕，按下啟動按鈕以啟動拆裝機。10MPa拆卸按鈕，旋轉一至兩圈后，放開拆卸按鈕。六、施工安全技術措施在液態(tài)二氧化碳相變致裂實施過程中，全部施工人員除均還需要執(zhí)行與液態(tài)二氧化碳相變致裂相關的安全實施規(guī)程?！惨弧沉粢馐马?〕設備保存注液設備安置在地面，需安排庫房值班人員妥當保致裂器材，無關人員制止操作設備。、損傷、裂紋等缺陷時，準時向試驗人員匯報并安排更換。2〕設備灌裝〔1〕井下致裂前一天對儲液管進展二氧化碳灌裝，做到隨用隨灌，不長期保存。〔2〕灌裝前，無關人員離開庫房，試驗人員對空壓機、注液泵性能進展檢查，確保裝置一切正常時開頭灌裝二氧化碳。灌裝過程中，嚴格依據《液態(tài)二氧化碳預裂裝置操作手冊》，試驗期間由信息爭論院技術人員操作執(zhí)行，假設消滅漏氣應準時停頓，排查故障。；灌裝前后對儲液管稱重，核實灌入液態(tài)二氧化碳的質量；對線路進展導通測試，確保線路正常；充裝完成后，上好兩端保護蓋?！捕吃囼灠踩夹g措施鉆孔施工嚴格依據、實施方案施工。由施工方工程負責人負責協(xié)調，并安排專人對鉆孔施工負責人、現(xiàn)場操作打鉆工等進展鉆孔布置要求的專項指導，確保打鉆操作人員理解并把握鉆孔施工要求。加熱器電流使用礦用智能云安全發(fā)爆器進展導電，由放炮隊致裂工進展接通電流。由我公司安排專人對對致裂工講明操作要求。在非煤礦山中的地面作業(yè)時，依據本工程的特點，在施工過程中特別要加強四周來往人員和致裂區(qū)域內的機