二氧化碳一次性爆破管的工作原理基于液態(tài)二氧化碳的物理性質(zhì)變化。在常溫常壓下,二氧化碳以氣態(tài)形式存在。但通過高壓手段,可將二氧化碳壓縮為液態(tài)并儲存于特制的爆破管內(nèi)。當(dāng)需要進(jìn)行爆破作業(yè)時,利用內(nèi)置的加熱裝置瞬間釋放大量熱量,使液態(tài)二氧化碳迅速氣化為氣態(tài)。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程\(PV = nRT\)(其中\(zhòng)(P\)為壓強(qiáng),\(V\)為體積,\(n\)為物質(zhì)的量,\(R\)為摩爾氣體常數(shù),\(T\)為溫度),在密閉的爆破管空間內(nèi),溫度\(T\)急劇升高,物質(zhì)的量\(n\)不變,摩爾氣體常數(shù)\(R\)固定,會導(dǎo)致壓強(qiáng)\(P\)瞬間大幅增大,當(dāng)壓力超過爆破管預(yù)設(shè)的安全壓力值時,爆破管破裂,高壓二氧化碳?xì)怏w瞬間釋放,產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力,作用于周圍的巖石或介質(zhì),使其破碎或松動,從而達(dá)到爆破的目的。
從經(jīng)濟(jì)角度來看,二氧化碳一次性氣體爆破管具有顯著的優(yōu)勢,能夠為用戶帶來實實在在的經(jīng)濟(jì)效益。
,二氧化碳一次性氣體爆破管的部分組件可以重復(fù)使用,大大降低了使用成本 。與傳統(tǒng)的炸藥爆破相比,炸藥屬于一次性消耗品,每次爆破都需要購買新的炸藥,成本較高。而二氧化碳一次性氣體爆破管的儲液倉、外殼等關(guān)鍵部件采用高強(qiáng)度材料制造,具有良好的耐用性和穩(wěn)定性,在經(jīng)過嚴(yán)格的檢測和維護(hù)后,可以多次重復(fù)使用。一般來說,一套的二氧化碳一次性氣體爆破管系統(tǒng)可以重復(fù)使用數(shù)千次,這使得長期使用成本大幅降低。
其次,二氧化碳?xì)怏w的獲取成本相對較低 。二氧化碳是一種廣泛存在于自然界中的氣體,工業(yè)生產(chǎn)中也會產(chǎn)生大量的二氧化碳。目前,市場上二氧化碳的供應(yīng)充足,價格相對穩(wěn)定且較為低廉。與炸藥相比,二氧化碳?xì)怏w的采購成本要低得多,這進(jìn)一步降低了爆破作業(yè)的成本。
此外,二氧化碳一次性氣體爆破管的操作簡單,不需要復(fù)雜的設(shè)備和大量的人力投入 。在爆破作業(yè)中,操作人員只需經(jīng)過簡單的培訓(xùn),就能夠熟練掌握其操作方法,減少了對爆破人員的依賴,降低了人工成本。同時,該爆破管的充裝和爆破準(zhǔn)備時間短,能夠提高施工效率,縮短工程周期,從而節(jié)省了大量的時間成本和管理成本。
在一些大型礦山開采項目中,使用二氧化碳一次性氣體爆破管可以顯著降低開采成本。例如,某礦山原本使用炸藥爆破,每年的炸藥采購成本高達(dá)數(shù)百萬元,且由于炸藥爆破的安全性和環(huán)保性問題,需要投入大量的資金用于安全防護(hù)和環(huán)境治理。而改用二氧化碳一次性氣體爆破管后,每年的氣體采購成本僅為數(shù)十萬元,且由于其安全性高、環(huán)保性好,減少了安全防護(hù)和環(huán)境治理的投入,綜合成本大幅降低。同時,由于二氧化碳一次性氣體爆破管的性,提高了礦山的開采效率,增加了礦石產(chǎn)量,進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)效益。
鉆孔成本
鉆孔設(shè)備費用:進(jìn)行爆破作業(yè)前,需要在巖石或介質(zhì)上鉆出合適的炮孔,以便放置爆破管。鉆孔設(shè)備的種類繁多,常見的有風(fēng)動鑿巖機(jī)、液壓鑿巖機(jī)和潛孔鉆機(jī)等。不同類型的鉆孔設(shè)備價格差異較大,風(fēng)動鑿巖機(jī)價格相對較低,一臺普通型號的價格在 5000 - 10000 元左右;液壓鑿巖機(jī)由于其、低噪等優(yōu)點,價格較高,一臺中等規(guī)格的價格在 3 - 8 萬元;潛孔鉆機(jī)則適用于大孔徑、深孔的鉆孔作業(yè),價格更為昂貴,一臺大型潛孔鉆機(jī)的價格可達(dá)數(shù)十萬元。此外,鉆孔設(shè)備在使用過程中還會產(chǎn)生燃油、電力等能耗費用,以及設(shè)備的維修保養(yǎng)費用。例如,一臺液壓鑿巖機(jī)在正常工作情況下,每小時的燃油消耗約為 5 - 8 升,按照當(dāng)前柴油價格計算,每小時的燃油成本在 30 - 50 元左右。設(shè)備的維修保養(yǎng)費用也不容忽視,根據(jù)設(shè)備的使用頻率和工況,每年的維修保養(yǎng)費用可能占設(shè)備購置成本的 10% - 20%。
鉆孔深度、孔徑與數(shù)量對成本的影響:鉆孔成本與鉆孔深度、孔徑和數(shù)量密切相關(guān)。一般來說,鉆孔深度越深、孔徑越大,所需的鉆孔時間和耗材(如鉆頭、鉆桿等)就越多,成本也就越高。以市場上常見的露天爆破作業(yè)為例,若采用 130 毫米孔徑的鉆孔,鉆孔深度為 6 米,使用潛孔鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè),每米的鉆孔費用約為 20 - 40 元(包括設(shè)備折舊、能耗、耗材等費用),則每個炮孔的鉆孔成本為 120 - 240 元。在實際工程中,需要根據(jù)爆破設(shè)計要求確定炮孔的數(shù)量,炮孔數(shù)量越多,總的鉆孔成本就越高。假設(shè)一個爆破區(qū)域需要布置 50 個炮孔,則鉆孔總成本可達(dá) 6000 - 12000 元。
8年