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二氧化碳气体致裂技术的发明和发展是一个逐步探索和完善的过程

2024-09-06

二氧化碳气体致裂技术,也被称为二氧化碳相变致裂技术,其发明和发展经历了一个逐步探索和完善的过程。以下是该技术被发明和发展的主要历程:

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一、技术起源

二氧化碳气体致裂技术最初由英国Cardox公司在20世纪初首次开发,并在20世纪80年代得到突飞猛进的发展。这一技术利用了二氧化碳在特定条件下的相变特性,通过高压将液态二氧化碳压缩并储存,随后在需要时通过控制手段使其迅速气化膨胀,产生巨大的能量来破碎岩石或进行其他工程作业。


二、中国的研究与发展

在中国,对二氧化碳爆破技术的研究相对较晚,但近年来取得了显著进展。以下是该技术在中国的主要发展历程:


初期研究:中国初期的研究主要集中于煤层致裂开采、增透、瓦斯开发等方面。这些研究为二氧化碳爆破技术在中国的应用奠定了基础。

技术研发:随着对二氧化碳爆破技术认识的深入,一些企业开始投入研发。例如,有企业在与煤科院等研究机构的合作下,历经多年努力,成功研发出了用于煤层预裂的二氧化碳致裂器。这些致裂器在实验中取得了显著效果,为后续的商业化应用打下了坚实基础。

实验验证:在研发过程中,相关企业进行了大量的实验验证工作。例如,在贵州省毕节市织金县某高瓦斯煤矿进行的产品实验就取得了成功,预裂深度突破百米,设备达到了预期效果。

专利与认证:随着技术的成熟和实验的成功,相关企业申请了国家专利,并获得了相关认证。这些专利和认证为技术的进一步推广和应用提供了有力支持。

商业化应用:随着技术的不断成熟和市场的逐步认可,二氧化碳爆破技术开始在中国得到广泛应用。它被广泛用于钢铁、水泥、电力以及基坑开挖、矿山开采等领域,成为了一种高效、环保的爆破方式。

三、技术原理

二氧化碳气体致裂技术的核心原理是利用二氧化碳的相变特性。具体来说,就是将液态二氧化碳在高压下压缩并储存于特制的容器中。当需要致裂时,通过控制手段使液态二氧化碳迅速气化膨胀,产生巨大的能量和冲击波来破碎岩石或进行其他工程作业。由于该技术具有无火花、无污染、安全性高等优点,因此在现代工业中得到了广泛应用。


综上所述,二氧化碳气体致裂技术的发明和发展是一个逐步探索和完善的过程。它起源于英国Cardox公司的早期开发,并在中国得到了深入的研究和广泛的应用。随着技术的不断成熟和市场的逐步认可,相信这一技术将在未来发挥更大的作用。


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