二氧化碳爆破技術(shù)的核心原理是利用液態(tài)二氧化碳的物理相變。將液態(tài)二氧化碳充裝在特制的爆破管內(nèi),爆破管內(nèi)設(shè)有加熱裝置。當(dāng)通過電子激發(fā)裝置啟動(dòng)加熱裝置時(shí),液態(tài)二氧化碳迅速吸收熱量,從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。由于氣態(tài)二氧化碳的體積遠(yuǎn)大于液態(tài)二氧化碳,在密閉的爆破管內(nèi),氣體體積急劇膨脹,產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力。當(dāng)壓力達(dá)到爆破管上定壓片的設(shè)定壓力時(shí),定壓片破裂,高壓氣體瞬間從爆破管的排氣孔噴出,形成強(qiáng)大的沖擊力和壓力波,作用于周圍的巖石,使其破碎。
傳統(tǒng)炸藥爆破會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體和粉塵。爆炸過程中,炸藥中的化學(xué)成分發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng),會(huì)生成一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等有害氣體。這些氣體不僅會(huì)污染大氣環(huán)境,還會(huì)對人體健康造成嚴(yán)重危害,如導(dǎo)致呼吸道疾病、中毒等。同時(shí),爆破產(chǎn)生的粉塵會(huì)彌漫在空氣中,形成揚(yáng)塵污染,降低空氣質(zhì)量,影響周邊居民的生活質(zhì)量。長期的粉塵污染還會(huì)對周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞,影響植被生長和動(dòng)物的生存。
在礦山開采、隧道挖掘等洞采工程領(lǐng)域,掘進(jìn)工作是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的爆破技術(shù),如炸藥爆破,雖然能在一定程度上滿足掘進(jìn)需求,但存在諸多弊端,如安全隱患大、環(huán)境污染嚴(yán)重、對周邊巖體擾動(dòng)大等。隨著科技的不斷進(jìn)步和社會(huì)對安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)要求的日益提高,一種新型的爆破技術(shù)——二氧化碳爆破技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸在洞采掘進(jìn)中得到應(yīng)用。二氧化碳爆破技術(shù)以其特的優(yōu)勢,為洞采掘進(jìn)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,有望成為未來洞采工程中的主流爆破技術(shù)。