Высокоэффективные и безопасные решения для горнодобывающей промышленности с использованием оборудования для взрывных работ с применением углекислого газа для контроля вспучивания грунта в горных выработках. 2026-05 1 13540678433

Причины и опасности вспучивания грунта в горных выработках

Вспучивание грунта — распространенная геомеханическая проблема в подземной добыче полезных ископаемых, особенно в глубоких выработках, мягких горных породах или условиях высоких напряжений. Вспучивание грунта проявляется в виде выпучивания горной породы в основании выработки, что приводит к уменьшению поперечного сечения, дисбалансу напряжений в креплении, а в тяжелых случаях может вызвать обрушение выработки, повреждение оборудования и даже человеческие жертвы. Его основные причины в основном связаны с неравномерным снятием напряжений в окружающих породах, недостаточной прочностью породы и эффектом размягчения при длительной гидратации. После выработки выработки первоначальное напряжение в породе перераспределяется. Если вовремя не принять эффективные меры по креплению, пласты грунта подвергнутся значительной пластической деформации и расширению в вертикальном направлении, образуя непрерывную тенденцию вспучивания грунта. Кроме того, внешние факторы, такие как инфильтрация грунтовых вод, изменения температуры и вибрации от взрывных работ, также могут усугубить развитие вспучивания грунта, представляя серьезную угрозу безопасности шахты.

Анализ ограничений традиционных технологий обработки вспучивания грунта

Долгое время горнодобывающие компании в основном использовали традиционные методы обработки, такие как анкерное крепление, цементация и нарезка канавок на грунте, для снижения давления и решения проблемы вспучивания грунта в горных выработках. Однако эти методы, как правило, имеют недостатки, такие как низкая эффективность, длительный цикл и высокая стоимость. Например, хотя цементация может улучшить несущую способность грунта, процесс строительства сложен и требует длительного времени твердения, что влияет на темпы производства; анкерное крепление подвержено разрушению в слабых окружающих породах и не может принципиально решить проблему вспучивания грунта; в то время как нарезка канавок на грунте основана на ручном управлении, что создает опасность для безопасности и затрудняет точный контроль.

Что еще более важно, традиционные методы часто лечат только симптомы, а не первопричину, работая лишь локально и не справляясь с непрерывным развитием вспучивания грунта. По мере увеличения глубины добычи и роста давления на окружающие породы традиционные методы обработки больше не могут удовлетворять потребности современной эффективной, безопасной и интеллектуальной горнодобывающей промышленности.

Процесс применения оборудования для взрывания с использованием диоксида углерода при обработке вспучивания днищ

В практических приложениях оборудование для взрывания с использованием диоксида углерода обычно состоит из резервуара высокого давления, предохранительного клапана, устройства зажигания, детонационного шнура и вспомогательной системы управления. Процесс обработки обычно включает в себя: во-первых, проведение геологических исследований и анализа напряжений в области днища для определения мест взрыва; затем, введение взрывной трубки, содержащей жидкий диоксид углерода, в предварительно просверленное отверстие и установку параметров зажигания с помощью электрической системы управления; После активации газ под высоким давлением мгновенно высвобождается, обеспечивая направленное разрыхление и микротрещинование залегающих в нижней плите горных пород. Этот процесс может быть завершен за считанные секунды, без ожидания времени реакции реагентов, что значительно сокращает цикл строительства. Некоторое современное оборудование также поддерживает дистанционное управление и многоступенчатое синхронизированное зажигание, позволяя применять градуированное давление в зависимости от степени вспучивания забоя, обеспечивая ?взрыв по требованию?. Кроме того, образующийся после взрыва углекислый газ может распространяться естественным образом, не вызывая загрязнения окружающей среды, что соответствует требованиям ?зеленого? горнодобывающего строительства.

Интегрированная концепция проектирования эффективной и безопасной схемы добычи

Интеграция технологии взрывных работ с использованием углекислого газа в общую схему добычи требует создания интегрированной интеллектуальной системы управления ?мониторинг-раннее предупреждение-вмешательство-оценка?.

Двойная ценность: экономические выгоды и устойчивое развитие

С экономической точки зрения, хотя первоначальные инвестиции в оборудование для взрывных работ с использованием углекислого газа высоки, его длительный срок службы, низкие затраты на техническое обслуживание и высокая степень многоразового использования приводят к снижению общих эксплуатационных расходов по сравнению с традиционными методами взрывных работ в долгосрочной перспективе.