Analyse und Vergleich der Sprengtechnik im Bergbau: CO2-Felssprengung vs. Sprengstoffsprengung

Beim Bergbau muss das Erz zunächst durch Sprengungen aus der Felsmasse und dem umgebenden Gestein des Erzkörperdachs herausgelöst und dann entsprechend den Projektanforderungen in einen bestimmten Sprenghaufen gesprengt und in Blöcke einer bestimmten Größe zerbrochen werden, um die Bedingungen für das anschließende Schaufeln und den Transport zu schaffen. Die Sprengtechnologie im Bergbau hat sich mit dem Bau von Bergbauprojekten rasant entwickelt. Unterschiedliche Sprengmethoden haben einen großen Einfluss auf die Bergbaukosten. Im gesamten Bergbauprozess machen die Kosten für Perforationssprengungen etwa 20 % der Gesamtkosten aus. Die Auswahl einer bestimmten Sprengmethode entsprechend der Gesteinsstruktur der Mine kann nicht nur die Sprengwirkung verbessern, sondern auch Bergbaukosten sparen.

Bergbau ist gefährlich, deshalb dürfen Sprengungen nur nach einem strengen Genehmigungsverfahren durchgeführt werden. Einige Bergbaugebiete liegen in der Nähe von Gebäuden. Daher müssen beim Sprengen nicht nur große Stücke und Fundamentphänomene berücksichtigt werden, sondern auch Vibrationen, herumfliegende Steine ​​und Staubphänomene sollten so weit wie möglich vermieden werden, um Auswirkungen auf umliegende Gebäude und Anwohner zu vermeiden. Beim traditionellen Sprengverfahren im Bergbau ist das Sprengstrahlen die am häufigsten verwendete Methode. Sprengstrahlen ist kraftvoll und stark zerstörerisch für Gestein. Es kann die Sprenganforderungen effektiv erfüllen, birgt jedoch große Sicherheitsrisiken. Daher ist das Genehmigungsverfahren für Sprengstoffe relativ kompliziert. Um dieses Problem zu lösen, ist in der Gesellschaft eine relativ neue Form des Sprengens aufgetaucht, nämlich das CO2-Gesteinssprengen.

CO2-Sprengung

Das CO2-Fracking-Gerät nutzt das physikalische Prinzip, dass flüssiges CO2 Wärme absorbiert und sich ausdehnt und der Druck schnell ansteigt. Es besteht aus einem mit flüssigem CO2 gefüllten Stahlrohr, einem Aktivator, einer Energiefreisetzungskomponente, einer Aufblaskomponente, einer Zündkreisanschlusskomponente und anderen Anschlusshilfskomponenten. Das flüssige CO2 wird durch Erhitzen mit einem Aktivator sofort vergast, wodurch Hochdruckgasenergie freigesetzt wird, um Zielmaterialien wie Gestein, Kohleflöze und Beton zu knacken. Es löst die Mängel des bisherigen Abbaus und Vorspaltens mit Sprengstoffen, wie hohe Zerstörungskraft, hohe Gefahr und Erzkörperzerkleinerung, und bietet eine zuverlässige Garantie für sicheren Abbau und Vorspalten in Minen. Vergleich der Vor- und Nachteile von Sprengungen undCO2-Sprengung

Vorteile des Sprengens: 1. Hohe Leistung und erhebliche Zerkleinerungswirkung; 2. Relativ niedrige Sprengkosten; 3. Einfacher Sprengvorgang und hohe Sprengleistung. Nachteile: 1. Hohes Risiko und schwierige Genehmigung; 2. Hohe Zerstörungskraft, leichte Beeinträchtigung umliegender Gebäude und Anwohner; 3. Starke Zerkleinerung, dadurch geringere Steinausnutzung; 4. Starke Lärm- und Staubbelästigung, nicht umweltfreundlich.

Vorteile vonCO2-Sprengung: 1. Keine strenge Genehmigung erforderlich, einfach zu bedienen; 2. Geringe Geräuschentwicklung, reduziert die Auswirkungen auf die Anwohner; 3. Umweltschutz, reduziert die Umweltverschmutzung; 4. Reduziert den Risikofaktor und hohe Sicherheit; 5. Vermeidung des Zerkleinerns von Erzkörpern und Verbesserung der Steinausnutzung; 6. Einige Geräte können wiederverwendet werden.

Nachteile: 1. Die Schritte sind zu kompliziert und ineffizient. 2. Es ist nicht für tiefe Baugruben oder Arbeitsflächen mit schlechter Strahlführung geeignet. 3. Mehrreihiges Sprengen ist nicht möglich und die Leistung ist gering. 4. Der verwendete Aktivator ist ein teurer Einwegartikel. 5. Der Füllvorgang des Sprengrohrs und die Konstruktion vor Ort sind relativ kompliziert und die Qualitätsanforderungen an das Sprengloch sind relativ hoch.

ObwohlCO2-Sprengung kann das Problem der schwierigen Genehmigung für Sprengungen ausgleichen, es ist jedoch immer noch schwierig, die Position der herkömmlichen Sprengungen in kurzer Zeit zu ersetzen, da die Sprengkraft schwächer ist als die von Sprengstoffen und die Kosten höher sind. Im Folgenden wird hauptsächlich analysiert, wie die Parameter der herkömmlichen Sprengungen optimiert und die Sprengkosten gesenkt werden können. Optimieren Sie die Sprengungsparameter, um die Sprengkosten zu senken

Der gesamte Prozess des Tagebaus besteht aus Bohren, Sprengen, Schaufeln, Transportieren und Zerkleinern, wobei die Kosten für Bohren und Sprengen etwa 20 % der Gesamtkosten des gesamten Bergbauverfahrens ausmachen. Daher ist es notwendig, ein geeignetes Sprengschema auszuwählen, um die Bergbaukosten der Mine effektiv zu senken. Um die Sprengkosten zu senken, ist es normalerweise notwendig, die folgenden Links zu befolgen, um die Sprengparameter zu optimieren.

1. Geologische Untersuchung

Der Detaillierungsgrad der geologischen Untersuchung hat einen erheblichen Einfluss auf die Sprengwirkung. Vor der Sprengung kann ein professionelles Team beauftragt werden, eine Photogrammetrie des Felsgesteins am Hang der Minenstufe durchzuführen, um digitale Bilder der makroskopischen Struktur des Felsgesteins zu erhalten und mithilfe bestimmter Technologien die Härte und Integrität des Gesteins zu analysieren.

2. Sprengkosten berechnen

Basierend auf den aktuellen Sprengparametern der Mine wird die Sprengwirkung quantitativ bewertet, indem die Sprengrate großer Blöcke statistisch analysiert wird. Außerdem wird die Beziehung zwischen den wichtigsten Sprengparametern und der Sprengrate großer Blöcke berechnet und anschließend werden die Sprengkosten analysiert. Die Sprengrate großer Blöcke wirkt sich nicht nur auf die Sprengkosten aus, sondern auch auf die Schaufelkosten, die Transportkosten und die Kosten für die sekundäre Zerkleinerung. Zweitens müssen die Sprengparameter optimiert und der beste Sprengplan ermittelt werden.

3. Strahlparameter optimieren

Das Sprengen im Tagebau erfordert im Allgemeinen konzentrierte Sprenghaufen nach dem Sprengen, eine gleichmäßige Blockgröße und die Kontrolle der Rate großer Blöcke. In Kombination mit diesen Anforderungen und unter Berücksichtigung der Reduzierung der Sprengkosten ist es im Allgemeinen erforderlich, mit Parametern wie Stufenhöhe, Füllhöhe, Ladungslänge, Ladungsstruktur und Detonationsmethode, Verzögerungszeit und Detonationsnetzwerk zur Optimierung zu beginnen.

(1) Stufenhöhe

Die Stufenhöhe wird hauptsächlich anhand des Durchmessers des Sprenglochs berechnet. Gleichzeitig kann bei Minen mit einer bestimmten Abbautiefe bei geringer Stufenhöhe der Verbrauch von Sprengstoffen pro Einheit reduziert werden, jedoch steigen die Anzahl der Stufen, die Gesamtlänge der Perforation und der Verbrauch von Sprenggeräten. Im Allgemeinen werden jedoch die Kosten für das Perforationssprengen reduziert. Daher kann die Stufenhöhe der Mine je nach tatsächlicher Situation und Jahresproduktion der Mine so weit wie möglich auf eine angemessene Höhe reduziert werden.

(2) Fülllänge und Ladelänge

Während des Sprengvorgangs in der Mine können bei der Entstehung von Fugen und Rissen durch Vergrößerung des Abstands zwischen den Sprenglöchern bessere Sprengeffekte erzielt werden. Um die Perforationslänge voll auszunutzen, wird jedes Sprengloch zusätzlich zur Erfüllung der Fülllängenanforderungen zur Beschickung genutzt.

(3) Ladestruktur und Detonationsverfahren

Um die Sprengwirkung zu verbessern und die Anforderungen an die Sprengblockgröße zu erfüllen, kann die Ladestruktur eine säulenförmige, kontinuierliche Ladestruktur aufweisen, und die Detonationsmethode verwendet eine Sprengschnurzünder-Detonation. Bei Sprengstoffen ohne Zünderempfindlichkeit können Sprengbomben zur Detonation verwendet werden. Setzen Sie den Zünder in die Sprengbombe ein und stellen Sie sicher, dass das Energiesammelloch des Zünders nach oben zeigt, um den Sprengstoff zu zünden.

(4) Verzögerungszeit

Es gibt eine allgemeine empirische Formel zur Berechnung der Verzögerungszeit, nämlich △t = kB, wobei B die Widerstandslinie, k der Verzögerungskoeffizient und der Wertebereich von k 3-8 ist, mit einem kleinen Wert für hartes Gestein und einem großen Wert für weiches Gestein. Der genaue Wert sollte anhand der Untersuchung der Mine ermittelt werden. Unter normalen Umständen beträgt die Verzögerungszeit 65 ms.

(5) Detonationsnetzwerk

Mikrodifferenzsprengungen können Stoßwellen, Vibrationen, Lärm und Steinschläge effektiv kontrollieren. Sie sind einfach, sicher und schnell zu handhaben und können in der Nähe des Feuers gesprengt werden, ohne Schaden zu verursachen. Der Zersplitterungsgrad ist gut, was die Sprengleistung sowie die technischen und wirtschaftlichen Vorteile verbessern kann. Bei der Verwendung von Mikrodifferenzsprengungen kann das Detonationsnetz mit einer V-förmigen oder schrägen Detonationsnetzmethode verlegt werden. Um einen geeigneten Sprengplan zu erstellen, der die Sprengkosten senkt und die Sprenganforderungen erfüllt, können wir die Kosten als Zielfunktion verwenden, um die Sprengparameter zu optimieren und die Produktionseffizienz und die wirtschaftlichen Vorteile der Mine zu verbessern. Sicherheitsvorkehrungen beim Bau

1. Bauen Sie streng nach den Konstruktionsanforderungen. 2. Stellen Sie die Qualität und Dichte der Füllung sicher. 3. Verstärken Sie die Wacharbeit an jeder Straßenkreuzung und jeder Schlüsselstraße. 4. Evakuieren Sie Ausrüstung und Personal vor der Sprengung in die Sprengsicherheitszone. 5. Zünder müssen den Bunker betreten, um ihre eigene Sicherheit zu erhöhen.