二氧化碳爆破采掘装备及技术研究

杜泽生^1,2,3,4，范迎春^1,2,4，薛宇飞^2,4，陈朋磊^2,4，王洁²

1. 中国矿业大学安全工程学院2. 河南省煤炭科学研究院有限公司3. 中国安全生产协会4. 中国安全生产科学研究院

摘 要：针对试验矿井煤巷炮掘速度慢、安全性低、爆破产生粉尘和有害气体较多的问题,提出了适合试验矿井煤巷掘进的二氧化碳爆破技术,研制了二氧化碳爆破开采器,并获得国家专利。该装备的工作原理是利用液态二氧化碳瞬间发生相变产生高压,作用于周围煤（岩）体,从而实现破煤（岩）。经井下1 600 m长煤巷的掘进实践表明:二氧化碳爆破相比于传统炸药爆破,安全性高,爆破效果好,煤炭成块率可提高1倍以上,达到65%⁷8%;抛煤距离缩短约40%,为0³ m;粉尘及炮烟量减少约50%,二氧化碳体积分数一般为0.02%⁰.09%,一氧化碳体积分数一般为（3¹6）×10-6;该技术能够为井下创造良好的掘进工作环境,有利于作业人员的身体健康,实现了安全高效掘进。

关键词：二氧化碳爆破技术;二氧化碳爆破开采器;液态二氧化碳;相变;