二氧化碳爆破原理和优势详解

二氧化碳冷爆破原理，就是利用液态二氧化碳在突然快速加热的条件下，急剧快速气化膨胀，产生强大冲击力的原理，通过适当的控制，造成爆破破岩的效果。

具体来讲，首先，采用充装机将液态的二氧化碳装入爆破管内（还要装入爆破片、加热器等），并将爆破管装入炮孔，对炮孔进行严密封闭；然后采用智能云安全发爆器激活爆破管里面的加热器， 使液态二氧化碳在快速加热的条件下，急速膨胀 1000-2000 倍以上，强大的冲击力（200-400Mpa）,首先冲破爆破片，接着沿着设定的出气孔快速冲出，冲出后，由于爆破钻孔封闭，不能自由外泄，从而对周围的岩石产生冲击，产生破坏作用，形成破岩效果。（如图 1）

图 1： 智能二氧化碳冷爆破系统原理示意图

二氧化碳冷爆破系统相比传统的爆破设备具有很多的优势，具体优势如下：

（一）安全

1、二氧化碳化学、物理特性优越，非常安全。二氧化碳分子式是 CO2，化学价已经稳定,不能再参加化学反应，是真正的惰性气体。因此，在整个爆炸过程中，只是从二氧化碳到二氧化碳，没有有害物质产生。有人说采用氮气，空气爆破也可以。但是，与二氧化碳对比，这两种气体，无论从化学、物理特性还是从来源5 / 15来讲，缺点都非常明显。从化学方面来看，氮气化学价不稳定，例如爆炸时，还能够与氧气进行化学反应，生成一氧化氮、二氧化氮等有毒气体。从物理角度来看，由于二氧化碳临界温度很高，二氧化碳液化难度比氮气、空气肯定容易得多，因此二氧化碳的运输储存就容易很多。此外，二氧化碳是已经存在并储存的工业废气，其他其他需要制备，消耗能源。

2、生产、储存、运输中，绝对不会发生爆炸。可燃液化气容易泄露，遇到火燃烧爆炸。二氧化碳不能燃烧，如果泄漏，只能放气，由于放气吸收大量热，可能引起对周围的局部冷冻，不会爆炸。当然，如果在封闭空间，放气，就可能使二氧化碳超标，造成窒息。

3、智能二氧化碳冷爆破是冷爆破，所谓“冷”就是二氧化碳冷爆破是液态变成气态的过程，因此吸收周围大量的热量，使周围环境变冷，不会引爆瓦斯、煤尘。这一特性，尤其适用于瓦斯、煤尘等有爆炸气体和粉尘环境下的爆破作业，例如煤矿、油矿等等。这是一个巨大的利好，全面应用，将使煤矿重大特大事故降低50%以上。

4、智能二氧化碳冷爆破产生的振动微弱，破坏力很小，对于保护建筑物，较少冲击地压诱发因素等非常有力。智能二氧化碳冷爆破的爆速大大低于炸药雷管爆破，冲击力一般 400Mpa,远远低于炸药爆破的 1000-5000Mpa。根据初步检测爆速3m/s 左右，一般离开爆破点 2-3 米后，就基本没有破坏作用了。

5、爆破时不产生新的有害气体，与炸药爆破产生大量的一氧化碳等有害气体不同，二氧化碳冷爆破是物理反应过程，从二氧化碳到二氧化碳，在地面爆破完全没有危害，爆破，根据多个工程的检测，一米高度以上从来没有超标，巷道底板附近才有短时超标现象（正常通风）。

6、不能用于恐怖活动。一方面因为二氧化碳不能燃烧，不能爆炸。另一方面，二氧化碳冷爆破必须在封闭空间里才产生破坏作用，在开放的空间来，几乎不能产生破坏作用。因此，不能用于恐怖爆炸案件。因此，推广智能二氧化碳冷爆破，将对防恐反恐产生积极影响。

（二）省心

省心是指用户省心，国家省心，全社会省心。用户省心主要是因为，一是公安机关不监管。这是由安全性决定的，因为二氧化碳非爆炸物品，非危化品，所以不是公安监管的对象。二是质检部门不监管，这是因为，爆破管等，由于体积很小（小于 500 升），也非质检部门监管的压力容器。 三是，安全生产管理部门监管，也不可能像管理爆炸物品，危化品，或者压力容器一样严格。四是，不用担心爆恐分子抢劫。由于不能用二氧化碳制造爆恐案件。因此，恐怖分子，不会去武装抢劫，杀人抢劫。五是不用担心像炸药雷管丢失，盗失，可能造成的爆恐案件发生。国家省心，社会省心，一是因为，不用担心因此造成的重大特大安全事故发生。二是因为也不用担心因此造成的爆恐案件发生。于此相反，智能二氧化碳冷爆破系统的应用，还能大大降低重大特大安全生产事故，大大降低爆恐案件的发生，大大降低反恐防恐的难度。是国家将要大力提倡发展的行业。

（三）环保

智能二氧化碳冷爆破对环保的贡献，主要表现如下方面：一是，采用的是化工厂或者是燃煤燃油等电厂的废气，是废气的再利用。二氧化碳是已经存在的物品，不用再消耗能源去生产，因此，不像炸药和其他气体生产会造成新的污染。二是，二氧化碳冷爆破过程，不像炸药爆炸产生大量一氧化碳等有毒有害的气体，以及大量粉尘。三是，爆炸的噪音很小，震动很小，基本没有噪音污染。

（四）同威

所谓同威，就是与炸药爆炸几乎相同的威力。这要从两个方面来看，一是在破岩冲击力破坏力方面同威力，尽管二氧化碳冷爆破的冲击力为 400Mpa 左右，远远比炸药的小。但是，炸药爆炸的作用时间是瞬间完成的，二氧化碳冷爆破的时间，可以大大拉长几毫秒甚至更长。如果说炸药是靠‘爆发力’ 做功，那么二氧化碳爆破就是靠‘耐力’ 做功，时间可以弥补‘爆发力’ 小的缺陷。二是，在工程事故能力方面，炸药爆破一般是‘暴食’ ，是一口吃个胖子’ ，一次大规模爆破用几十吨，甚至几百吨炸药，爆破几千几万，甚至几十几百万吨岩石，然后，再慢慢搬运。智能二氧化碳冷爆破就是‘蚕食’ ，是‘细嚼慢咽’ ，现在一套设备（需要加配足够的爆破管），昼夜施工，一天也能破岩一万立方左右。多套装备齐上，就能够满足大模开采需要。

（五）广泛

广泛包含两个方面，一是原料二氧化碳来源很多，广泛存在（县级单位一般都有），很容易买到。二是，智能二氧化碳冷爆破用途广泛。地面工程用于露天开采，露天剥离，道路施工，基坑开挖，隧道施工，石材开采，顽石，孤石爆破，建筑物爆破拆除，管道等堵塞疏通，水下爆破等等。

（六）低价

从综合角度来看，智能二氧化碳冷爆破的成本低于炸药爆破的成本。

1、仅仅单从从经济角度，现在成本一些地区已经低于炸药爆破。并且将可能全面低于炸药爆破。这是因为，爆破作业的成本主要由施工成本组成。炸药爆破监管成本高昂，很多地区监管成本已经超过了直接施工成本。

2、防恐反恐成本和社会心里压力成本为零。炸药等爆炸物品应用，产生了巨大的防恐反恐成本，以及高昂社会心里压力成本是智能二氧化碳冷爆破所没有的。

3、综合分析，从国家角度，社会角度来看，智能二氧化碳冷爆破综合成本已经低于炸药爆破成本。