二氧化碳致裂器及爆破方法鐵路等大型交通線路建設(shè)工程依然繁多，大型土石方開挖工程施工任務(wù)也依然繁重。而爆破施工技術(shù)由于其快速的破巖**勢，故在土石方開挖工程中，尤其是巖質(zhì)路塹項(xiàng)目，被廣泛應(yīng)用。然而，化學(xué)在爆破施工中的缺陷和產(chǎn)生的危害正日益突顯出來，如，爆破施工對近鄰建(構(gòu))筑物的影響極大，特別是爆破產(chǎn)生的爆破振動(dòng)和爆破飛石等有害效應(yīng)都會(huì)對近鄰在建或既有建(構(gòu))筑物的產(chǎn)生影響；爆破時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵和有害氣體，對自然環(huán)境造成污染；我國對審批有著嚴(yán)格的程序；并且是不穩(wěn)定含能化學(xué)材料，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中遵循一系列嚴(yán)格的控制措施。此外，當(dāng)前鐵路建造施工中，近鄰建(構(gòu))筑物情況下的路塹邊坡爆破工程數(shù)量越來越多，并且各個(gè)工程的特點(diǎn)不同，對爆破工程提出的要求也越來越高，化學(xué)爆破施工在路塹爆破等工程中的應(yīng)用難度也越來越大。因此，為了解決上述化學(xué)爆破施工存在的一系列問題，提出一種考慮射流方向的液態(tài)二氧化碳致裂器及爆破方法。
二氧化碳爆破目的是提供一種考慮射流方向的液態(tài)二氧化碳致裂器，以解決化學(xué)爆破施工應(yīng)用難度大的問題。
二氧化碳爆破另一目的是提供一種考慮射流方向的液態(tài)二氧化碳爆破方法。
二氧化碳爆破技術(shù)方案是：一種考慮射流方向的液態(tài)二氧化碳致裂器，包括充裝腔，充裝腔兩端分別設(shè)有壓力閥塊和充氣閥塊，充裝腔內(nèi)設(shè)有安裝管，安裝管內(nèi)設(shè)有加熱管，加熱管連接加熱裝置，充裝腔外側(cè)壁設(shè)有刻槽。進(jìn)一步地，刻槽平行于充裝腔軸線。進(jìn)一步地，壓力閥塊上設(shè)有閥。
一種考慮射流方向的液態(tài)二氧化碳爆破方法，包括以下步驟：
A、使用上述致裂器，通過充氣閥塊向致列器的充裝腔充裝液態(tài)二氧化碳，液態(tài)二氧化碳充裝量采用下述公式計(jì)算：
其中，Eg為氣體的爆破能量，單位是J；p為致裂器內(nèi)二氧化碳?xì)怏w的**對壓力，單位是Pa；V為致裂器內(nèi)液態(tài)二氧化碳體積，單位是m3；k為二氧化碳**熱指數(shù)，取1 .295；R為摩爾氣體常數(shù)；ρ為密度：We為或巖石乳化當(dāng)量；Qe為1kg 或巖石乳化能量；n為致裂器內(nèi)二氧化碳摩爾數(shù)，單位是mol；C、D和E分別為第三、四和五階無量綱維里系數(shù)；c1～c10、d1～d10為常數(shù)；e1～e4、a、b、f為無極性分子CH4的熱力學(xué)數(shù)據(jù)；T1為無量綱溫度；T為氣體溫度；
ε為LJ勢參數(shù)；為67 .21ml·mol?1，bo為67 .30ml·mol，w為對比態(tài)參量，通過確定各參數(shù)得到如公式(3)?(9)所示的VHL狀態(tài)方程，進(jìn)而確定公式(1)中的壓力p，從而確定液態(tài)二氧化碳爆破的巖石乳化的當(dāng)量；B、通過導(dǎo)線將致裂器的加熱裝置與相連；C、將致裂器置于炮孔內(nèi)，刻槽朝向臨空面，然后將炮孔填埋；D、控制，開始起爆。
二氧化碳爆破有益是：本發(fā)明致裂器在充裝腔外側(cè)壁設(shè)置刻槽，刻槽處壁薄，爆破時(shí)該處側(cè)壁**破裂，由此實(shí)現(xiàn)了射流方向的控制。本發(fā)明爆破方法使用該致裂器，放置致裂器時(shí)，使刻槽朝向臨空面，可實(shí)現(xiàn)定向爆破，提高了爆破有效能量利用率；本發(fā)明提出了液態(tài)二氧化碳充裝量的計(jì)算方法，以確定合理的充裝量，獲得預(yù)期的爆破。本發(fā)明避免了爆破振動(dòng)和爆破飛石等有害效應(yīng)，避免對近鄰在建或既有建(構(gòu))筑物的產(chǎn)生影響；本發(fā)明爆破物質(zhì)為液態(tài)二氧化碳，材料來源廣泛，運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便，數(shù)高，且液態(tài)二氧化碳爆破時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，不產(chǎn)生環(huán)境污染；同時(shí)，本發(fā)明提高了施工效率，降低了工程成本。
2024-03-25
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