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土石方工程露天煤矿矿山设备开采 |
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针对现有技术的不足，二氧化碳爆破设备所要解决的技术问题是：提供一种二氧化碳爆破设备，?在爆破前对其充装液态二氧化碳，爆破时液态二氧化碳膨胀从泄能孔喷出，无明火产?生，不使用时液态二氧化碳储存在二氧化碳气罐中，存储、运输、使用方便，其加热管上下两?侧的接线均大于储液仓的总长度，膨胀器埋地后可通过泄能孔方向指示箭头明显看出泄能?孔的方向，多个膨胀器串联时仍可通过泄能孔方向指示箭头使不同膨胀管的泄能孔方向相?同，多个膨胀器串联时可同时放下或提起。
二氧化碳爆破设备解决所述技术问题的技术方案是：设计一种二氧化碳爆破设备，包括尾部封?头、卡环、泄能片、泄能孔、泄能孔方向指示箭头、加热管、密封垫片、膨胀器筒体、充装头、密?封绝缘接线柱、储液仓。
尾部封头、卡环、充装头分别通过螺纹固定在膨胀器筒体的尾端、中部和?端。尾部封头包括封盖、连接环。尾部封头与膨胀器筒体螺纹连接。卡环为环形，包括外表面?的外螺纹和用于旋紧卡环的六角形内圈。卡环与膨胀器筒体为螺纹连接。卡环用于固定泄?能片。泄能片为圆形，包括两侧圆心处各有一个接头和侧面及上下两面靠近边缘处的密封?绝缘垫圈。加热管包上下两端各有一个接线。膨胀器筒体包括泄能孔、泄能孔方向指示箭?头，泄能孔位于膨胀器筒体尾部，同一水平位置处对称布置，泄能孔方向指示箭头位于所述?膨胀器筒体?部环面。
加热管两侧接线长度均大于所述储液仓的总长度。
泄能孔方向指示箭头位于所述膨胀器筒体部和泄能孔的方向一致，当通过?充装头与尾部封头连接时，泄能孔方向指示箭头与泄能孔方向仍一致。
充装头与尾部封头通过连接环用螺栓连接在一起。
与现有技术相比，二氧化碳爆破设备可不局限于竖直使用二氧化碳爆破设备，水平或其他方向?同样可行，并且可以确保单个或多个膨胀器串联时泄能孔按照预设的方向进行爆破，多个?膨胀器串联式可以很方便的同时提起或放下。因此本二氧化碳爆破设备具有更好的适用性，?更好的定向性，更高的使用效率等优点。
爆破操作：详解二氧化碳爆破的原理，当微电流通过高导热棒时，产生高温击穿膜，瞬间液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压冲击波致泄压阀自动打，被暴破物品或堆积物受几何级当量冲击波向外迅猛推进，从起暴至结束整个过程只需0.4毫秒，爆破十分的。另外爆破低温下运行，与周围环境的液体，气体不相融合，不产生任何有害气体，不产生电弧和电火花，不受高温、高热、高湿、高寒影响。
液态二氧化碳爆破设备所提供的爆破用气体致裂管，外管是耐高压的塑料管，内管为纸管，且内管 中的烟火剂只有在高压条件下方可被引然，向外管中填充高压空气，空气的膨胀由内管中 烟火剂经电致点火头引然后发生氧化还原反应、升温产生大量高压气体而形成；烟火 剂引然爆破后，利用气体的强大推力来完成爆破作业。致裂管中烟火剂在常压下不是易然 易爆物品，不会在运输、贮存、操作过程中由于碰撞、火花、摩擦、静电发生意外爆诈，贮存运 输和使用的性大大提高。致裂管中外管可采用市面上常用的PVC管，内管为纸质材料， 各组件为常见物品，成本较低，并且不属于严格管理物品，采购和生产及使用都很方便。致 裂管组装时只需使若干致裂管的金属接口相互对接，通过套管式的紧固螺母或通过金属连 通管连接能实现串接，组装简单易操作，重要的是在操作过程中不易发生爆诈，大大提高 了操作过程中的性，且爆诈后的烟雾对环境没有危害。
具体实施例详细介绍二氧化碳爆破设备中使用气体致裂管的爆破方法，该爆破方法具 体包括如下步骤：
a、设置若干上面所描述的气体致裂管。
b、在施工工地，经试压和测试导电率合格后，用打孔机在爆破点钻眼打孔，孔洞的 孔径比上述气体致裂管处的直径略大即可，以便能够容纳上述气体致裂管。本实施例 中每根气体致裂管的长度cm。所打孔洞的直径为130CMm-140cm深度为6-8m。
c、将若干个上述气体致裂管进行尾相连，形成依次串接的致裂管组（简称管 组）；相邻两个气体致裂管连接时，通过个气体致裂管尾端的金属接口与后一个气体致 裂管端的金属接口相互对接并紧固连接来实现；管组中相邻两个外管的内腔相连通，进 而使得所有外管的内腔均相互贯通。爆破时需要将致裂管组尾端朝下放入步骤b所打孔洞 中，因此，在连接形成致裂管组后，需要将管组底部气体致裂管尾端的金属接口用丝堵螺母 封接并连接上地线，而管组顶部气体致裂管端的金属接口通过连接管与空气压缩机相连 通，同时，使管组顶部气体致裂管端的金属接口通过导线与电子启动器电连接。
d、检测连接好的致裂管组的密封性和导电率，确保致裂管组无泄漏并可靠电连 接。
e、将致裂管组放入步骤b中在爆破点所打的孔洞中，孔洞端口用混凝土浇灌密封。
步骤c、d和e是实现气体致裂管的组拼以及放入所打孔洞的过程，此过程在具体执 行时，可以按照上述步骤统一组拼好后再一起放入孔洞中，也可以先连接两个气体致裂管， 将两个气体致裂管下放至孔洞中（下放时底部气体致裂管的尾端用丝堵螺母密封），然后再 组拼下一个气体致裂管，继续下放，直至完成所有气体致裂管的组拼以及下放工作。当然， 要确保每一个气体致裂管组拼后的密封性和导电性，且底部气体致裂管尾端的金属接 口接地线。相邻气体致裂管之间的连接可以采用第二螺母紧固连接，也可以采用金属连通管连接。
f、开启空气压缩机，通过致裂管组顶部气体致裂管的端向管组中外管的内腔通 入压缩空气，控制致裂管组中的气压不超过0.8MPa，之后关闭空气压缩机，停止注气，并将 连接致裂管组的连接管封死并截断。由于致裂管组中所有外管的内腔均相通，因此通过空 气压缩机可使所有外管的内腔都被通入压缩空气。内管内的气压与外管内的气压相同，均 不超过0.8MPa。
g、撤离空气压缩机并清场，待所有人员和现场设备均撤离到区域后，通过远 程遥控控制电子启动器接通电源，触发电子启动器开关，使各气体致裂管中与引报导线相 接的电致点火头引然，由于内管内腔处于高压条件下，因此，电致点火头可将内管中的烟火 剂引然，促使烟火剂发生氧化还原反应，瞬间产生大量的高温高压气体，气体致裂管发生爆 破（内管和外管均诈裂），烟火剂被引然后在30ms内产生的温度不小于500℃，爆速不小于4000m/s，爆容不小于650L/kg，所产生的强大的气体推动力可推开矿石，完成爆破作业，达 到矿石开采的目的。
液态二氧化碳爆破设备是一种理念**进、方法、效果显著的爆破技术，属于物理爆破技术，具有爆破过程无火花外露、爆破威力大、无需验炮、操作简便、不属于民爆产品，其运输、储存和使用获豁批等**点，被广泛应用于采煤、清堵、建筑物拆除。
液态二氧化碳相变致裂属于物理致裂过程，通过化学加热液态二氧化碳，使其压力剧增至20MPa～60MPa，高压液态二氧化碳冲破定压剪切片迅速转化为气态，体积膨胀600多倍，瞬间释放的气体膨胀能使钻孔周边岩体致裂；液态二氧化碳相变致裂采用低压启动，比传统爆破更，且不需要验炮，爆破后即可进人，实现连续工作；整套系统可反复使用，使用成本低。
4.在实际液态二氧化碳爆破设备施工中，将将爆破管和云毫差及电源线携至爆破现场，把爆破管插入钻孔中固定好，连接电源，当微电流通过高导热棒时，产生高温击穿膜，瞬间将液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压冲击波致泄压阀自动打开，被爆破物品或堆积物受几何级当量冲击波向外迅猛推进。受到爆破冲击影响，爆破管尾端的推送杆容易在爆炸时与其余部分脱离甚至从钻孔弹出，造成推送杆的损坏、变形，即便在爆破前封堵钻孔也不能完全避免推送杆脱离的发生，不利于爆破管的回收利用。
发明内容为了解决上述技术问题，本发明公开一种二氧化碳爆破设备，该二氧化碳爆破设备在爆破时能够避免推送杆脱离并从钻孔弹出，避免造成推送杆损坏、变形，利于爆破管的回收再利用。本发明通过下述技术方案实现。
1.一种二氧化碳爆破设备，包括推送杆、储液管和排气管，所述储液管内设有储液腔，排气管内设有排气腔，排气管表面设有排气孔，排气孔与排气腔连通，所述推送杆与储液管间通过**连接头相连，储液管与排气管间通过第二连接头相连，**接头上设置加热器，第二连接头上设置定压剪切片，定压剪切片设置在储液腔与排气腔之间。
2.本发明中，推送杆用于将整个爆破器插入钻孔并在爆破后将爆破器拔出，储液管的储液腔用于储存液态二氧化碳，爆破时，**接头上的加热器加热储液腔内的液态二氧化碳，瞬间将液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压冲击波冲破定压剪切片，气流进入排气腔并排气孔喷出，完成爆破操作。
3.进一步的，所述推送杆上设置有数个凹槽，凹槽内设有活动板，活动板离储液管的一端与推送杆可转动连接，活动板闭合状态下，其另一端内表面与凹槽内壁设有间隙，所述排气管、地二连接头、储液管、地一连接头和推送杆侧壁均设有数根通气孔，且排气管、地二连接头、储液管、地一连接头和推送杆间对应的通气孔相互连通形成导流孔，导流孔末端开口在活动板与凹槽的间隙内。
4.进一步的，所述活动板闭合状态下，其外表面边缘与凹槽顶面边缘贴合，且活动板外表面的中部凸起，高度沿推送杆的轴线向两侧逐步降低。
5.?本发明中，在爆破时，储液管内的液态二氧化碳气化膨胀后沿排气腔、排气孔高速喷出，部分二氧化碳气流进入排气管的通气孔内，并沿导流孔路径喷入活动板和凹槽内壁的间隙中，受到气流的冲击力和膨胀活动板迅速弹出，数个活动板绕推送杆翻转，翻转开的活动板端部卡设在钻孔内壁，了推送杆与钻孔内壁的摩擦，避免推送杆受到冲击波作用力脱离爆破器甚至从钻孔弹出，由于活动板外表面的中部凸起，高度沿推送杆的轴线向两侧逐步降低，因此活动板在闭合状态下，爆破气流从爆破器外表面移动至活动板外侧时，气流受活动板外壁形状影响，产生的气体压力减小，因而从导流管喷出的气产生的冲击力和膨胀力远大于活动板外侧受到的气体压力，利于活动板速、顺利弹开，避免活动板外侧产生的气体压力阻碍活动板的顺利展开。
中德鼎立二氧化碳致裂器对于使用环境以及产品性能和质量都有着严格的要求，需要符合技术要求标准。下面是二氧化碳致裂器技术的基本要求，具体如下：
一、矿山致裂设备的制作应该符合技术要求按照正规的图样进行加工。
二、致裂器产品的外部器件应该采用符合标准的合金材料制造，并且没有明显划痕和裂缝。
三、二氧化碳致裂器的储液管使用性能稳定、质量可靠的高强度合金钢。
二氧化碳预裂装置在矿山开采中起着重要作用，但是很多朋友对于它的工作原理并不是太了解，预裂装置厂家为大家详细介绍一下二氧化碳预裂装置的工作原理，希望大家都能够多加关注。
二氧化碳预裂装置是利用二氧化碳气化的性能来达到预裂功能，因为在低于30摄氏度或压力大于7.35MPa时，二氧化碳以液态存在。当温度超过31摄氏度时，二氧化碳会开始气化，并且温度越高，压力越大。利用这一性能，将液态二氧化碳充装在主管内，快速激发加热装置，使液态二氧化碳瞬间气化膨胀产生高压，体积膨胀600倍以上，定压剪切片破断，高压气体从放气头释放，作用在煤岩体上，从而达到预裂的目的。
二氧化碳爆破始于二十世纪五十年代，八十年代在美国开始发展，主要是想避免因爆破产生火焰引起的爆炸事故而为高瓦斯矿井的采煤工作面研发的。2015年，随着科技的发展，国内二氧化碳厂商逐步涌现，但当前其成熟度不足，仍处在不断成长和发展阶段。
目前国内的二氧化碳爆破主要有两种，一种是可重用的二氧化碳致裂管，另一种是一次性的二氧化碳致裂管。可重用的二氧化碳爆破管使用，相比较成本低一些，但是操作环节复杂，循环使用间隔时间长。一次性的二氧化碳致裂器虽然使用方便，可以不间断使用，但是其使用有隐患，而且成本较高。
二氧化碳爆破现已广泛应用于各类矿山（采石场、铁矿、煤矿、金矿、石英矿等）、隧道、坑道、道路建设、排放瓦斯、水泥料仓、炼钢炉清堵等领域。
液态二氧化碳气爆：岩石破碎效率很高，环保，广泛适用于矿山、市政工程、隧道等需要岩石爆破的地方，是非快速岩石破碎。
它利用液态二氧化碳受热瞬间变成气体，体积急剧膨胀使得岩石分裂的原理研制而成。根据膨胀管的直径分为3个型号，分别为73管、95管、105管，单管充入液态二氧化碳分别为1.6kg、3.3kg、5.0kg。
有以下优点：1、爆破具有本质的特性。液态二氧化碳灌注速度快，无需管内连线，无需验炮，警戒距离近，无隐患。2、适用于环境下的爆破作业，如居民区，隧道，井下等环境，实施过程中无破坏性震动和短波。3、无需进行行政审批，签订合同即可进场作业，施工速度快，无需火工库，管理简便，操作易学，无需人员值守。4、材料来源丰富，可地取材。增加效益，降低成本。
高压二氧化碳爆破设备说明书二氧化碳爆破技术领域，具体为一种高压二氧化碳爆破设备。
背景技术
二氧化碳常温下是一种略重于空气无色、无味和132.7330.8303且对环境的气体，二氧化碳在高高压二氧化碳爆破设备，解决了高压二氧化碳爆破设备以整个管体为中心爆破难以破碎坚硬物体的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高压二氧化碳爆破设备，包括爆破管本体，所述爆破管本体的左端通过固定螺栓与报榨管固定连接，爆破管本体的顶部固定安装有活动块，所述活动块的右端活动安装有固定卡杆，爆破管本体的顶部固定安装有滑槽，所述滑槽的内部活动安装有滑块，所述滑块的顶部固定安装有限位卡块，滑块的右端固定安装有牵引杆，所述牵引杆远离滑块的一端固定安装有牵引环，爆破管本体的右端接通有进气阀，所述进气阀的右端接通有进气管口，所述进气管口的底部活动安装有夹块，进气管口的顶部活动安装有二夹块,进气管口的表面套设有夹紧推块，爆破管本体的左端套设有过压装置，爆破管本体的内部设有电热丝。
所述过压装置包括受压皮垫，所述受压皮垫的右端固定安装有固定杆，所述固定杆的表面套设有固定推板，所述固定推板的左端固定安装有阻力弹簧。
优选的，所述爆破管本体的左端固定安装有密封垫，所述密封垫位于报榨管与爆破管本体之间形成的夹缝内。
优选的，所述固定卡杆的内部开设有限位卡槽，所述限位卡槽的内部设有限位卡块。
优选的，所述牵引杆的表面套设有限位卡块，所述限位卡块的底部与爆破管本体固定连接。
优选的，所述限位卡块的左端固定安装有限位弹簧，所述限位弹簧的左端与滑块固定连接。
优选的，所述阻力弹簧的左端固定安装有过压块，所述过压块的左端开设有过气孔。
