二氧化碳液氧爆破矿山技术装备

利用液体二氧化碳在受到外界能量激发气化而产生的高速膨胀能量破裂岩土的思路，其在爆破时不产生大的冲击波、明火、热源，不因化学反应而产生的各种有毒有害气体，因此二氧化碳膨胀爆破技术较之传统炸药技术具有环保、有效、安全、便利等特点，二氧化碳膨胀爆破技术作为一种新型爆破手段，对水利水电工程、公路工程、矿山工程项目的爆破技术拓展，具有运用、推广价值。

一、工程概况

某个地方濑水利枢纽工程位于某个地方干流上游，水库坝址位于某个地方。该工程是国务院要求加快推进建设的 172 项节水供水重大水利工程之一，工程开发任务以供水为主，结合防洪，兼顾发电，并为改善下游灌溉、生态用水创造条件。枢纽工程由拦河坝、引水系统、过鱼建筑物、发电厂房及升压开关站组成。工程规模为大（2）型，等别为Ⅱ等工程。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝**全长596.0m，坝**高程291.0m，坝底**低高程185.00m，**大坝高106.0m，坝**宽8.0m。

二、邻近铁路周边基本概况

《铁路安全管理条例》第三十四条规定：在铁路线路路堤坡脚、路堑坡**、铁路桥梁外侧起向外各 1000m 范围内，以及在铁路隧道上方中心线两侧各 1000m 范围内，确需从事露天采矿、采石或者爆破作业的，应当与铁路运输企业协商一致，依照有关法律法规的规定报县级以上地方人民政府有关部门批准，采取安全防护措施后方可进行。

某个地方水利枢纽工程主体工程土建标 C2 标拦河坝邻近既有漳泉肖铁路及其天湖山支线，项目邻近既有铁路 1000m 范围内需要采用控制爆破工程为：大坝基槽石方爆破、厂房基坑石方爆破、左岸上坝防汛道路石方爆破及 1#道路石方爆破。大坝基槽石方、厂房基坑和左岸上坝防汛道路与既有铁路（天湖山支线）的**小水平距离分别为 50m，35m，220m；1#道路与既有铁路（天湖山支线）的**小水平距离为 170m。

某个地方水利枢纽工程主体工程土建标 C2 标料场石方爆破邻近既有漳泉肖铁路及其天湖山支线，其与漳泉肖铁路的**小水平距离为 700m，与天湖山支线的**小水平距离为 960m。

工程建设中，如何确保某个地方水利枢纽工程建设与铁路正常运营是摆在建设者面前的一个难题。为此，项目部计划在料场进行CO2破岩技术研究，便于项目部利用爆破后取得石料进行大坝主体的配合比试验。

三、CO2破岩技术试验内容

1、基本工作原理

CO2 在大气中为无色、略带刺激性和酸性味的无毒气体，不能助燃，其密度为空气的 1.53 倍。在 20℃、5.6MPa 环境下 CO2 呈液体，液态 CO2 转变为气态，体积膨胀约为初始状态的 600 倍。将液态 CO2密闭于高强度容器，通过热能快速激发使其发生液-气相变，在密闭容器形成高能量状态，压强可达300MPa，高能量状态 CO2 突破定压破裂片（抗压强度常设定在数十至 300 MPa）的封堵，瞬间释放产生爆炸效应，对周围介质冲击、压缩及膨胀做功。