关键词 |
,矿山开采设备气体膨胀致裂 |
面向地区 |
全国 |
随着科学技术的发展,二氧化碳气体爆破设备逐步替代了矿井开采中常用的lei管和诈要管。二氧化碳气体爆破设备是利用液体二氧化碳受热时迅速气化膨胀,从而对外做功来实现爆破的。由于爆破过程中释放的二氧化碳气体具有降温、阻燃和阻爆的作用,所以二氧化碳气体爆破设备可以避免因明火而引起的瓦丝爆诈事故,有利于煤矿生产。
目前,二氧化碳气体爆破设备中的充装头通常采用插针式或者顶针式的接线方式,即将充装头中的插针或者顶针作为电源一与起抱装置的内连接,将致裂管管体作为电源另一与起抱装置的外连接,这种充装头的接线方式称为单电式。然而,单电式充装头在工作时,因致裂管管体带电会存在生产的隐患。而且单电式充装头在用于多管并联起抱时,需要利用导线并联连接多个致裂器的外部,但是这种并联接线方式复杂,故障率高,并且导线易断,易导致起抱失败。
发明内容
本发明实施例提供一种充装头,以管体带电的生产隐患,实现起抱。
方面,本发明实施例提供了一种充装头,包括:壳体,所述壳体内设置有轴向正、中心电和轴向负;其中, 所述轴向正与起抱装置连接; 所述起抱装置、所述中心电和所述轴向负依次串联连接。 进一步的,所述充装头还包括:与所述轴向正连接的径向正,以及与所述轴向负连接的径向负。进一步的,所述充装头还包括:径向正连接孔和径向负连接孔,均设置于所述壳体的表面上,以供所述径向正和所述径向负分别与外置的绝缘导线连接。 进一步的,所述中心电与所述壳体之间、所述轴向负与所述壳体之间、所述轴向正与所述壳体之间以及所述中心电与所述轴向正之间,均设置有绝缘填充物。 进一步的,所述径向正与所述壳体之间以及所述径向负与所述壳体之间均设置绝缘填充物。 进一步的,所述充装头还包括:排气阀和充液阀;其中,所述排气阀用于排出致裂管中的二氧化碳气体;所述充液阀用于向所述致裂管中充入二氧化碳液体。 进一步的,所述充装头还包括:支撑架,用于固定所述轴向正。 第二方面,本发明实施例还提供了一种二氧化碳气体爆破设备,包括如本发明任意实施例所述的充装头。 进一步的,所述二氧化碳气体爆破设备还包括:预埋两根绝缘导线的致裂管,所述致裂管通过所述绝缘导线与所述充装头连接。 第三方面,本发明实施例还提供了一种二氧化碳气体爆破设备组,包括多个如本发明任意实施例所述的二氧化碳气体爆破设备,各个二氧化碳气体爆破设备的充装头包括径向正和径向负,所述多个二氧化碳气体爆破设备通过所述径向正和所述径向负并联连接。
本发明实施例通过在充装头的壳体内设置轴向正、中心电和轴向负,并将轴向正与起抱装置连接,将起抱装置、中心电和轴向负依次串联连接,使得电流从轴向正流入起抱装置,然后通过中心电从轴向负流出,形成了闭合回路,了单电式充装头工作时管体带电的生产隐患,实现了起抱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本发明实施例一提供的一种充装头的结构示意图,本实施例可适用于二氧化碳气体爆破设备中通过充装头对起抱装置进行电加热的情况。所示,该充装头包括:壳体,壳体内设置有轴向正、中心电和轴向负。
其中,轴向正与起抱装置连接;起抱装置、中心电和轴向负依次串联连接。可选的,轴向正设置于壳体的中心轴上。中心电与轴向电同轴设置,但这两个电不进行直接连接。轴向负设置于远离中心轴的位置处。轴向正横穿中心电,与起抱装置的内连接;轴向负可以与中心电直接连接。轴向负也可以通过一个单的径向电间接连接中心电,以缩小中心电的尺寸,降低生产成本。中心电与起抱装置的外连接,以使起抱装置中的电流通过中心电传导至轴向负。本实施例中对轴向正、轴向负和中心电的位置、形状、大小不做具体限定,只需满足轴向正与起抱装置连接,起抱装置、中心电和轴向负依次串联连接即可。可选的,中心电与壳体之间、轴向负与壳体之间、轴向正与壳体之间以及中心电与轴向正之间,均设置有绝缘填充物,以使电流按照固定方向进行传导。可选的,该充装头还包括:排气阀和充液阀;其中,排气阀用于排出致裂管中的二氧化碳气体;充液阀用于向致裂管中充入二氧化碳液体。本实施例中,在排出致裂管中的二氧化碳液体至大气环境时,由于在排出口二氧化碳液体会迅速气化为二氧化碳气体,所以排气阀排出的是致裂管中的二氧化碳气体。 本实施例中充装头的工作过程为:充装头的轴向正和轴向负与外置电源的正负分别连接。电流通过轴向正流入至起抱装置的内,然后电流再通过起抱装置的外流入至中心电,进而返回至轴向负,从而形成了闭合回路,实现了电流的导通。需要注意的是,本实施例中的起抱装置的内为正,起抱装置的外以及中心电为负。轴向正和起抱装置的外共同组成了起抱正;轴向负、中心电和起抱装置的外共同组成了起抱负,从而实现了充装头的双电连线方式。本实施例中的双电指的是充装头中同时具有正电和负电两种,相比于现有技术中单电式充装头的连线方式,即充装头中仅有正电或者负电而言,双电式充装头工作时无需将电流传导至致裂管管体,便可对致裂管中二氧化碳液体进行电加热,从而了单电连接方式中管体带电的生产隐患,实现了起抱,为煤矿瓦丝难抽煤层增渗工程提供了有效的技术与装备。矿厂或砂石厂的在生产开采中用的多的是二氧化碳气体爆破设备。该机与其它破碎机相比,具有成本低,等优点。
矿用二氧化碳致裂爆破设备,因其致裂力量强,开方量大,成为矿山开采等领域替代传统爆破的新产品。又因为其爆破噪音低、震波更小,适用范围更为广泛,矿山、市政均可使用。随着工业化、城镇化的不断推进,以及战略的大力实施,各类爆破施工需求大幅提升。
传统爆破以为主,存在隐患,正趋于逐步淘汰,特别是对于市政建设来说,要求更高,施工全程不能对周边居民产生任何不良影响。二氧化碳致裂爆破设备在此背景下应运而生。二氧化碳致裂爆破设备利用的二氧化碳气化膨胀原理,因而将爆破施工变得更加化。二氧化碳爆破不会出现哑炮现象,大大减少了人员伤亡概率。二氧化碳爆破全程可控,力度、方向均可操控,因而更适合现代化的施工现场,可广泛应用于矿山开采、隧道开采、煤矿开采等爆破行业中。
中德鼎立气体爆破设备,技术升级,相较同行五倍提升!二氧化碳致裂爆破设备不仅能达到爆破效果,还可通过选择不同泄能片、二氧化碳充装量及发热管等调节控制爆破力度。通过选择不同规格型号,从而达到不一样的爆破效果。其稳定、经济环保、节能等众多优势,是其他任何爆破设备都无法比拟的。相对一次性消耗来说,二氧化碳致裂爆破设备核心组件(二氧化碳爆破管)可以反复使用,大大降低了开矿成本。
矿用二氧化碳气体爆破它采用多管串联、管内无障碍连接的方法,且在顶针型连接管装置和底座之间可接入若干组由阻断型充气装置、储能管、顶针型泄能装置组成的组合装置来控制爆破威力,它不受爆破环境影响,性能好,机械故障率低,拆装方便。本发明所述的二氧化碳爆破设备,其内管填充腔内预先放置还原剂,还原剂为固态或液态,固态还原剂可以是粉末状、颗粒状或条丝状;运输过程中,内管填充腔内无氧化剂,因此运输过程中的静电或温度偏高不会引发燃烧爆诈;在爆破现场使用时,通过使用其充气机构充入超临界氧、高压气态氧或液态氧,氧分子可均匀的吸附在还原剂表面,填充后通过对其点火机构进行通电,加热电热丝,点燃内管填充腔内的反应料。
二氧化碳爆破设备,它包括顶针型连接管装置、阻断型充气装置、顶针型泄能装置、储能管和底座,所述顶针型连接管装置由吊环组件、端盖组件、连接管及其下端的顶针型导电装置构成;所述阻断型充气装置包括壳体及其内部的一次气体密封装置、二次气体密封装置、充气孔和阀针;所述顶针型连接管装置、阻断型充气装置、储能管、顶针型泄能装置、底座依次从上至下通过它们壳体外形的凹凸和内外螺纹配合安装在一起。
另外,上述优化结构中,内管采用两个分节体进行组装的方式,其还原剂可以从中部放入,具有便于装要的优点。内管采用纤维质筒或包含纤维材质的复合层筒,由于纤维材质的抗拉强度较大,其中,碳纤维的抗拉强度达3500MPa以上,芳纶纤维的抗拉强度达5000-6000MPa,玻璃纤维的抗拉强度在2500MPa左右,聚酯纤维的抗拉强度达500MPa以上,而碳钢钢材的抗拉强度普遍在345MPa左右,故完全可以替代现有碳钢对高压气、高压液或液化气进行束;采用纤维材质,能减小壳体的壁厚,同时,纤维材质密度小,能较大程度的减小壳体的重量,并减小壳体的制造成本。现有的二氧化碳爆破设备,其隐爆气的氧化剂和还原剂均为固态物,需在生产过程中混合,并制成块状,或用带体装填;本发明所述二氧化碳爆破设备内的隐爆气,其填充腔内预先填装还原剂,并在现场通过内管充气机构充压入超临界氧、高压气态氧或液态氧(氧化剂);
国内是一个各种矿藏储量丰富并且地形地貌复杂的。随着近几年的飞速发?展,对开采矿石、改造地形地貌和拆除破旧房屋的需求进一步增加。而现有的爆破技术以诈?药爆破为主。诈要威力,作用时间短,属于明破。但明破又存在噪音大、易隐发?火灾等缺陷,对储存条件、运输条件、使用条件都有较大要求。
二氧化碳爆破设备是利用液态二氧化碳受热迅速气化,对外界进行冲击的物理爆破。?二氧化碳爆破不会产生额外的气体粉尘等有毒有害物质,改善了工作环境。没有明火产生,?不会产生二次爆诈威胁工作人员生命。二氧化碳爆破威力可控、噪音较小,在市内施工时不?会对周围环境造成较大影响。?“二氧化碳开采器”,可以代替矿井?开采中常用的蕾馆和诈要,避免明诈隐起瓦斯爆诈,实现矿井生产,但不能从外部?明显看出爆破时二氧化碳喷射的方向,也不能成组爆破。?“定向?CO2装置”,在储液管前端连接有定向开口的二氧化碳释放管,从而实现定向爆破的?效果。
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。