二氧化碳氣體爆破基于液態(tài)二氧化碳的物理相變原理。常態(tài)下,二氧化碳為氣態(tài),通過高壓(通常達 20 - 30MPa)可將其壓縮成液態(tài),存儲于特制的高強度爆破管內(nèi) 。爆破時,啟動爆破管內(nèi)的電加熱裝置,瞬間釋放熱量,使液態(tài)二氧化碳迅速氣化膨脹。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,在密閉空間內(nèi),溫度急劇升高,二氧化碳氣體體積會在極短時間內(nèi)膨脹 600 倍以上,產(chǎn)生高達 300MPa 左右的高壓,當壓力超過爆破管預設(shè)的破裂壓力(如爆破片的極限壓力),高壓氣體瞬間釋放,形成強大的沖擊力,破碎周圍巖石或介質(zhì),實現(xiàn)爆破效果。
可通過調(diào)整液態(tài)二氧化碳的充裝量、加熱裝置功率、爆破管規(guī)格等參數(shù),控制爆破的力度和范圍。在不同工程場景中,無論是小型的巖石破碎,還是大型礦山開采,都能根據(jù)實際需求制定個性化爆破方案,實現(xiàn)爆破,避免過度破碎或破碎不足的問題,提高資源利用率和工程質(zhì)量。
爆破主要產(chǎn)物為二氧化碳氣體,它是空氣中的固有成分,不會產(chǎn)生一氧化碳、氮氧化物等有毒有害氣體,也不會產(chǎn)生大量粉塵,對大氣、土壤和水體。相較于傳統(tǒng)爆破,二氧化碳氣體爆破能顯著改善作業(yè)環(huán)境,減少對周邊生態(tài)環(huán)境的破壞,符合當下嚴格的環(huán)保要求。