Wie kosteneffizient ist der Einsatz von CO2-Sprenggeräten beim Tunnelvortrieb?

1. Kosten

Anschaffungskosten: Die Anschaffungskosten von CO2-Sprenganlagen liegen im Vergleich zu herkömmlichen Strahlanlagen im mittleren Bereich. Je nach Spezifikation und Konfiguration kostet eine CO2-Sprenganlage in der Regel zwischen Zehntausenden und Hunderttausenden Yuan. Im Vergleich zu einigen hochwertigen, hochautomatisierten herkömmlichen Strahlanlagen ist der Preis relativ niedrig und die Anlage hat eine lange Lebensdauer. Bei normaler Nutzung und Wartung kann sie viele Jahre lang verwendet werden, wodurch sich die Anschaffungskosten effektiv amortisieren.

Kosten der Verbrauchsmaterialien: Die wichtigsten Verbrauchsmaterialien von CO2-Sprenganlagen sind Kohlendioxid und Fracking-Rohre. Kohlendioxid ist vielfältig verfügbar und relativ günstig, üblicherweise zwischen wenigen und über zehn Yuan pro Kubikmeter. Auch die Wiederbeschaffungskosten für Verbrauchsmaterialien wie Fracking-Rohre sind relativ gering. Im Vergleich zu Verbrauchsmaterialien wie Sprengstoffen, die bei herkömmlichen Sprengungen verwendet werden, kann der langfristige Einsatz erhebliche Kosten sparen.

Sicherheitskosten: Herkömmliche Sprengvorgänge sind mit Problemen verbunden, wie der Schwierigkeit, die Sprengkraft von Sprengstoffen präzise zu kontrollieren, und der Gefahr von Sicherheitsunfällen, die zu Personenschäden, Geräteschäden usw. führen können. Die damit verbundenen Kosten für Sicherheitsentschädigungen und Gerätewartung sind hoch. CO2-Sprenganlagen nutzen die Vergasung und Ausdehnung von flüssigem Kohlendioxid, um Druck zu erzeugen und Gestein zu brechen. Da weder offene Flammen noch Sprengstoffe verwendet werden, werden Sicherheitsrisiken, Kosten für das Sicherheitsmanagement und mögliche Unfallentschädigungen erheblich reduziert.

Wartungskosten: Der Aufbau der CO2-Sprenganlage ist relativ einfach. Sie besteht hauptsächlich aus einer Frakturierungsvorrichtung, einem Inflator usw. Sie verfügt weder über ein komplexes mechanisches Getriebe noch über ein elektronisches Steuerungssystem. Die tägliche Wartung und Instandhaltung ist relativ einfach und die Wartungskosten gering. Im Allgemeinen ist lediglich eine regelmäßige Überprüfung der Abdichtung der Anlage, des Rohrleitungsanschlusses usw. sowie der Austausch einiger Verschleißteile erforderlich.

2. Effizienz

Bruchgeschwindigkeit: Die Bruchgeschwindigkeit der CO2-Sprenganlage ist relativ hoch. Vom Beginn bis zum Abschluss des Bruchprozesses vergehen in der Regel nur wenige Sekunden bis mehrere zehn Sekunden. Dadurch wird das Gestein schnell gebrochen und die Effizienz des Tunnelvortriebs verbessert. Bei einigen Tunnelvortrieben in mittelhartem Gestein kann ein Vortriebsfortschritt von mehreren Metern bis über zehn Metern pro Tag erreicht werden, was der Effizienz herkömmlicher Sprengungen entspricht oder diese sogar übertrifft.

Betriebskontinuität: Die CO2-Sprenganlage ist im Dauerbetrieb einsetzbar. Solange die Kohlendioxidversorgung und der normale Betrieb der Anlage gewährleistet sind, können mehrere Frakturierungsvorgänge in kurzer Zeit durchgeführt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sprengungen, die lange Vorbereitungs- und Wartezeiten erfordern, kann die Bauzeit effektiv verkürzt werden.

Anpassungsfähigkeit: CO2-Fracking-Geräte sind gut an Gesteine ​​unterschiedlicher Härte und Tunnel mit unterschiedlichen geologischen Bedingungen anpassbar. Unabhängig davon, ob es sich um weiches oder mittelhartes Gestein handelt, lässt sich durch die Anpassung der CO2-Füllmenge und der Anordnung des Fracking-Rohrs ein guter Fracking-Effekt erzielen. Dadurch wird der häufige Austausch von Baugeräten oder die Anpassung der Bautechnologie an veränderte geologische Bedingungen vermieden und die Baueffizienz verbessert.

3. Umweltschutz

Geringe Staubbelastung: Herkömmliche Sprengarbeiten erzeugen viel Staub und verursachen dadurch erhebliche Umweltverschmutzung auf der Baustelle und in der Umgebung. Dies beeinträchtigt nicht nur die Gesundheit der Bauarbeiter, sondern erfordert auch einen hohen Personal- und Materialaufwand für die Staubbekämpfung. Die von der CO2-Fracking-Anlage während des Fracking-Prozesses erzeugte Staubmenge ist relativ gering, was die Staubbelastung effektiv reduzieren und die Kosten des Umweltschutzmanagements senken kann.

Geringe Lärmbelästigung: Der von der CO2-Fracking-Ausrüstung während des Frackings erzeugte Lärm ist wesentlich geringer als bei herkömmlichen Sprengungen und liegt im Allgemeinen zwischen einigen zehn und über einhundert Dezibel. Dies hat nur geringe Auswirkungen auf die umliegende Umwelt und die Anwohner, reduziert Streitigkeiten und Entschädigungszahlungen aufgrund von Lärmbelästigung und trägt auch zu einem reibungslosen Baufortschritt bei.