張家界靜態(tài)爆破膨脹致裂

致裂管是利用液態(tài)二氧化碳受熱氣化膨脹，快速釋放壓力氣體破斷巖石或落煤，在國(guó)外廣泛應(yīng)用于鍋爐清堵、建筑物拆除、區(qū)域爆破作業(yè)等方面，獲得了英國(guó)、新西蘭等國(guó)的認(rèn)定，是國(guó)際上一種理念、方法、效果顯著的爆破技術(shù)。一方面能夠滿足礦山爆破的一般需求，另一方面也是一套有效的煤層瓦司增抽技術(shù)裝備。所以二氧化碳致裂管是一種全新的綜合型技術(shù)裝備，能夠?yàn)槲覈?guó)煤礦的瓦司防治、煤層氣抽采及礦山條件下的開(kāi)采提供新技術(shù)、新工藝，推動(dòng)我國(guó)煤炭行業(yè)健康、發(fā)展。致裂管內(nèi)充裝足壓足量穩(wěn)定的液態(tài)二氧化碳才能二氧化碳致裂管的爆破效果。但受外界氣溫影響，不易做到快速足壓足量灌裝。用新型的目的在于，提供一種二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備，以解決上述的技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
一種二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備，包括杜瓦罐、二氧化碳增壓裝置和致裂管充裝架，所述杜瓦罐上設(shè)有自動(dòng)放氣閥；所述二氧化碳增壓裝置包括帶有進(jìn)液口和出液口的增壓泵、制冷壓縮機(jī)、控制器和操作面板，所述增壓泵的進(jìn)液口與杜瓦罐的自動(dòng)放氣閥管道連接，所述增壓泵包括增壓泵頭和設(shè)置在增壓泵頭底部的伸縮缸，所述伸縮缸內(nèi)設(shè)有出液止回閥；所述致裂管充裝架一端設(shè)有與所述增壓泵出液口管道連接的充裝管，所述充裝管上連接有充裝頭，所述充裝頭的上部設(shè)有緊固螺栓，緊固螺栓與充裝頭相配合固定致裂器充氣頭，所述致裂管充裝架另一端設(shè)有滑輪傳送致裂管。

二氧化碳?xì)怏w爆破它采用多管串聯(lián)、管內(nèi)無(wú)障礙連接的方法，在爆破現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，通過(guò)使用其充氣機(jī)構(gòu)充入超臨界氧、氣態(tài)氧或液態(tài)氧，二氧分子可均勻的吸附在還原劑表面，填充后通過(guò)對(duì)其點(diǎn)火機(jī)構(gòu)進(jìn)行通電，加熱電熱絲，點(diǎn)燃內(nèi)管填充腔內(nèi)的反應(yīng)料。
二氧化碳爆破設(shè)備，它包括頂針型連接管裝置、阻斷型充氣裝置、頂針型泄能裝置、儲(chǔ)能管和底座，所述頂針型連接管裝置由吊環(huán)組件、端蓋組件、連接管及其下端的頂針型導(dǎo)電裝置構(gòu)成；所述阻斷型充氣裝置包括殼體及其內(nèi)部的一次氣體密封裝置、二次氣體密封裝置、充氣孔和閥針；所述頂針型連接管裝置、阻斷型充氣裝置、儲(chǔ)能管、頂針型泄能裝置、底座依次從上至下通過(guò)它們殼體外形的凹凸和內(nèi)外螺紋配合安裝在一起。
另外，上述優(yōu)化結(jié)構(gòu)中，內(nèi)管采用兩個(gè)分節(jié)體進(jìn)行組裝的方式，其還原劑可以從中部放入，具有便于裝要的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)管采用纖維質(zhì)筒或包含纖維材質(zhì)的復(fù)合層筒，由于纖維材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度較大，其中，碳纖維的抗拉強(qiáng)度達(dá)3500MPa以上，芳綸纖維的抗拉強(qiáng)度達(dá)5000-6000MPa，玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度在2500MPa左右，聚酯纖維的抗拉強(qiáng)度達(dá)500MPa以上，而碳鋼鋼材的抗拉強(qiáng)度普遍在400MPa左右，故完全可以替代現(xiàn)有碳鋼對(duì)液化氣進(jìn)行束；采用纖維材質(zhì)，能減小殼體的壁厚，同時(shí)，纖維材質(zhì)密度小，能較大程度的減小殼體的重量，并減小殼體的制造成本。現(xiàn)有的二氧化碳爆破設(shè)備，其隱爆氣的氧化劑和還原劑均為固態(tài)物，需在生產(chǎn)過(guò)程中混合，并制成塊狀，或用帶體裝填；本發(fā)明所述二氧化碳爆破設(shè)備內(nèi)的隱爆氣，其填充腔內(nèi)預(yù)先填裝還原劑，并在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)內(nèi)管充氣機(jī)構(gòu)充壓入超臨界氧

氣體二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備是為礦山開(kāi)采、采石裂巖、巖體預(yù)裂、高瓦斯礦井采煤等工作研發(fā)的一種具。每一個(gè)二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備包括儲(chǔ)液管、充氣接頭、泄能接頭、加熱裝置等部件。在儲(chǔ)液管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳，啟動(dòng)加熱裝置使液態(tài)二氧化碳?xì)饣?，體積膨脹約600倍，壓力急劇升高，當(dāng)達(dá)到目標(biāo)壓力時(shí)，氣體沖破定壓剪切片瞬間釋放出來(lái)產(chǎn)生強(qiáng)大推力，從而達(dá)到爆破、致裂的目的。該技術(shù)可靠、、環(huán)保、使用方便等特點(diǎn)，代替了傳統(tǒng)中用詐要爆破施工。二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備施工成敗的關(guān)鍵在于確保儲(chǔ)液管充裝的液態(tài)二氧化碳密封可靠、不發(fā)生漏氣泄壓。如果有漏氣泄壓現(xiàn)象，儲(chǔ)液管內(nèi)的液態(tài)二氧化碳充裝量減少,爆破力量達(dá)不到預(yù)期的效果。目前，二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備生產(chǎn)廠家為了增加二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備的爆破力量而增加了儲(chǔ)液管的長(zhǎng)度，并把二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備作為一個(gè)立的整體，設(shè)計(jì)成整體式結(jié)構(gòu)。對(duì)于單支二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備來(lái)說(shuō)，會(huì)顯得很笨重，以致于在充裝二氧化碳、搬運(yùn)和安裝過(guò)程都會(huì)增加很大的勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，現(xiàn)有的二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備都是在定壓剪切片與儲(chǔ)液管連接處安放一片密封墊進(jìn)行密封，此種密封效果不可靠。如果密封得不到可靠的保障，會(huì)產(chǎn)生漏氣泄壓的問(wèn)題，儲(chǔ)液管內(nèi)的液態(tài)二氧化碳充裝量也減少,致使爆破力量達(dá)不到預(yù)期的效果。

礦山開(kāi)采二氧化碳?xì)怏w爆破礦山二氧化碳爆破又名氣體膨脹器、二氧化碳?xì)怏w爆破、二氧化碳?xì)怏w膨脹器 氣體爆破設(shè)備是利用液態(tài)（目氧化碳?xì)怏w相對(duì)比較 且市場(chǎng)容易購(gòu)買價(jià)格低廉；多選二氧化碳為爆破輔材）受熱汽化膨脹， 快速釋放氣體斷裂，松動(dòng)巖石，解決了炸爆破開(kāi)采欲裂中破壞 性大、危險(xiǎn)性高、灰塵大等缺點(diǎn)，為礦山開(kāi)采和松動(dòng)提供有利幫 助。為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種模擬二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備裝置，包括氮?dú)鈨?chǔ)存罐1、液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)存罐2、樣品室3、密封蓋4、二氧化碳爆破管5、增壓泵6，所述樣品室3與密封蓋4固定連接，密封蓋4的下表面設(shè)有密封圈17，以此來(lái)樣品室3的氣密性，樣品室3通過(guò)連接管7相連通，液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)存罐2與二氧化碳爆破管5通過(guò)號(hào)二連接管8相連通，其中連接管7和號(hào)二連接管8別設(shè)有閥門9和號(hào)二閥門10。 廣泛適用各類礦山（石子礦、鐵礦、煤礦、金礦等）、隧道、坑道、 壕溝崛起、道路建設(shè)、凍土層松動(dòng)等等工程。 與傳統(tǒng)爆破相比，二氧化碳爆破設(shè)備都有哪些優(yōu)點(diǎn) 1. 環(huán)保： 施工中可采用定向爆破，不破壞周圍環(huán)境，不產(chǎn)生有毒有害氣體。它能改善工作環(huán)境，具有較高的系數(shù)。 2. 實(shí)用有效： 爆破力大、可控性好，完全可以替代礦山等領(lǐng)域的傳統(tǒng)爆破。 3.運(yùn)輸、裝配： 裝配、充填、運(yùn)輸、安裝過(guò)程可靠，無(wú)需處理啞炮。二氧化碳是惰性氣體。無(wú)明火不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和爆炸。它既又。S3，加入水下膨脹凝固劑：經(jīng)端向致裂管內(nèi)腔充入水下膨脹凝固劑，水下膨脹凝固劑6經(jīng)抵接端進(jìn)入致裂孔內(nèi)并包覆膨脹管的周部，水下膨脹凝固劑凝結(jié)膨脹后，將膨脹管51固定于致裂孔內(nèi)，引發(fā)線的一端與膨脹管相連，引發(fā)線的另一端伸出端。S4，引發(fā)致裂巖石：將套管移除，通過(guò)引發(fā)線的伸出端的一端引發(fā)膨脹管，實(shí)現(xiàn)水下巖石的致裂。

液態(tài)二氧化碳致裂器集機(jī)、電、化一體，它將廣泛用于煤礦、礦山等行業(yè)。由于致裂器的特性，為礦山、煤礦的開(kāi)采工作帶來(lái)了一個(gè)重要性的轉(zhuǎn)折。液態(tài)二氧化碳致裂器隨著人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)將在未來(lái)發(fā)揮其重大作用。 液態(tài)二氧化碳致裂器采用了液態(tài)二氧化碳在受熱后能迅速變成氣體、在其狀態(tài)發(fā)生改變過(guò)程中、二氧化碳的體積能幾百倍地膨脹的原理來(lái)制造。組成液態(tài)二氧化碳致裂器各組件的作用： 1）主管：主管采用進(jìn)口耐合金無(wú)縫鋼管制造、用于存裝液態(tài)二氧化碳液體。 2）充裝頭：用于充裝液態(tài)二氧化碳，導(dǎo)出二根電引線、封閉主管內(nèi)腔。 3）點(diǎn)火發(fā)熱組件：接通電源后、點(diǎn)火組件將發(fā)生燃燒為二氧化碳?xì)饣峁崃俊?4）定壓破損片：用于控制二氧化碳致裂器二氧化碳釋放通道。 5）泄能頭：密封主管內(nèi)腔、提供致裂器二氧化碳釋放通道。 6）固定止飛頭：固定液態(tài)二氧化碳致裂器在工作中不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 7）密封圈：防止液態(tài)二氧化碳充裝后的泄露液態(tài)二氧化碳致裂器所用的發(fā)熱材料是由多種化學(xué)原料按一定比例混合配置而成，它在空氣中具有燃速低、不易燃的特點(diǎn)。由于致裂器采用液態(tài)二氧化碳?xì)饣w積膨脹原理制成，眾所周知二氧化碳具有滅火作用，故此使用液態(tài)二氧化碳致裂器不會(huì)像藥炸那樣產(chǎn)生明火、具有非常的特性。

中德鼎立二氧化碳爆破技術(shù)是一種理念、方法、效果顯著的爆破技術(shù)，利用的是液態(tài)二氧化碳吸熱氣化膨脹，壓力上升的物理原理。由灌充液態(tài)二氧化碳的鋼管，活化器，泄能組件，充氣組件，點(diǎn)火電路連接組件，以及其他連接組件組成。通過(guò)活化器加熱使液態(tài)二氧化碳瞬間氣化，釋放氣體能量，破裂巖石、煤層、混凝土等目標(biāo)材料。解決了以往用爆破開(kāi)采和預(yù)裂中破壞性大、危險(xiǎn)性高、礦體粉粹等缺點(diǎn)，為礦山開(kāi)采和預(yù)裂提供可靠。 二氧化碳爆破屬于物理致裂過(guò)程，通過(guò)化學(xué)加熱液態(tài)二氧化碳，使其壓力劇增至20-60Mpa，液態(tài)二氧化碳沖破定壓片迅速轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，體積膨脹600多倍，瞬間釋放的氣體膨脹能使鉆孔周邊巖體致裂。 二氧化碳?xì)怏w在一定的壓力下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，通過(guò)壓力泵將液態(tài)的二氧化碳?jí)嚎s至圓柱體容器(爆破筒)內(nèi)，裝入膜、破裂片、導(dǎo)熱棒和密封圈，擰緊合金帽即完成了爆破前的準(zhǔn)備工作。將爆破筒和及電源線攜至爆破現(xiàn)場(chǎng)，把爆破筒插入鉆孔中固定好，連接電源。當(dāng)微電流通過(guò)高導(dǎo)熱棒時(shí)，產(chǎn)生高溫?fù)舸┠?，瞬間將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?，急劇膨脹產(chǎn)生壓力沖擊波致泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)，被爆破物受幾何級(jí)當(dāng)量沖擊波向外迅猛推進(jìn)，從起爆至結(jié)束整個(gè)過(guò)程只需0.4毫秒，且是低溫下運(yùn)行，與周圍環(huán)境的液體，氣體不相融合，不產(chǎn)生任何有害氣體，不產(chǎn)生電弧和電火花，不受高溫、高熱、高濕、高寒影響。二氧化碳屬于惰性氣體，非易燃易爆物質(zhì)，爆破過(guò)程是體積膨脹的過(guò)程，物理做功而非化學(xué)反應(yīng)。

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