(二氧化碳爆破設(shè)備)@礦用裝置,包括殼體,殼體一端安裝有前連接頭,另一端設(shè)有后連接頭,前連接頭安裝有保險(xiǎn)蓋,其通過剪切塊壓緊,前連接頭還連接有泄能頭;后連接頭遠(yuǎn)離殼體一側(cè)安裝有堵頭,堵頭上安裝有電發(fā)火管和充液閥,后連接頭靠近殼體一側(cè)連接有要筒連接頭,要筒連接頭連接有要筒,要筒位于殼體內(nèi)部,要筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合固體推進(jìn)劑。本發(fā)明通過上述設(shè)計(jì),具有an.quan性能高,工作可靠,爆破能量可控,而且主要部件能夠重復(fù)使用,操作簡單等。
1.一種(二氧化碳爆破設(shè)備)礦用裝置,其特征在于:包括殼體,殼體一端安裝有前連接頭,另一端設(shè)有后連接頭,前連接頭安裝有保險(xiǎn)蓋,其通過剪切塊壓緊,前連接頭還連接有泄能頭;后連接頭遠(yuǎn)離殼體一側(cè)安裝有堵頭,堵頭上安裝有電發(fā)火管和充液閥,后連接頭靠近殼體一側(cè)連接有要筒連接頭,要筒連接頭連接有要筒,要筒位于殼體內(nèi)部,要筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合固體推進(jìn)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要所述(二氧化碳爆破設(shè)備),其特征在于:所述要筒為半封閉式的金屬筒體,開口端與要筒連接頭連接,筒體表面加工了若干個(gè)泄壓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求所(二氧化碳爆破設(shè)備),其特征在于:所述泄壓孔采用鋁箔密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求所述(二氧化碳爆破設(shè)備),其特征在于:所述復(fù)合固體推進(jìn)劑為塊狀,加工了若干個(gè)微孔。
5.根據(jù)權(quán)利要所述的(二氧化碳爆破設(shè)備),其特征在于:所述殼體采用高強(qiáng)度合金鋼材制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求所述的二氧化碳爆破設(shè)備裝置,其特征在于:所述保險(xiǎn)蓋靠近剪切塊及泄能頭的一側(cè)設(shè)有“十”字槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求所述的二氧化碳爆破設(shè)備裝置,其特征在于:所述充液閥連接要筒與殼體之間;電發(fā)火管連接到要筒內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的二氧化碳爆破設(shè)備裝置,其特征在于:所述殼體上還連接有止飛機(jī)構(gòu)。
9.采用權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行爆破的方法,其特征在于,具體步驟為:通過充液閥向殼體內(nèi)注入液態(tài)二氧化碳,保持液態(tài)二氧化碳壓力為8~10MPa;在需要進(jìn)行爆破的位置施工鉆孔,成孔后利用鉆機(jī)將該裝置送入孔中,然后將電發(fā)火管與 起報(bào)電源對接,啟動電發(fā)火管,引發(fā)要筒內(nèi)復(fù)合固體推進(jìn)劑的劇烈反應(yīng),使二氧化碳溫度瞬間升高;達(dá)到超臨界狀態(tài)后,壓力持續(xù)急劇升高,終達(dá)到保險(xiǎn)蓋極限強(qiáng)度,高壓二氧化碳沖破保險(xiǎn)蓋從泄能頭釋放,瞬間噴出的超臨界二氧化碳在待爆破的物體內(nèi)產(chǎn)生以應(yīng)力波和爆生氣體為主要?jiǎng)恿Φ谋颇芰浚笥勉@機(jī)取出鉆孔中的爆破氣,即可完成爆破。
背景技術(shù)
二氧化碳爆破技術(shù)早自20世紀(jì)50年始被重視和開發(fā),是專門為高瓦斯礦井的采煤工作面研發(fā)的。該技術(shù)是利用二氧化碳?xì)庀唷⒁合嚅g轉(zhuǎn)換特性而發(fā)明的一種爆破模式,二氧化碳的氣液變化臨界點(diǎn)為(7.4MPa),當(dāng)二氧化碳壓力位于臨界壓力7.4MPa附近時(shí),加熱使二氧化碳由氣-液兩相轉(zhuǎn)化為次臨界狀態(tài)及超臨界狀態(tài),體積瞬間膨脹600多倍。超臨界二氧化碳具有接近液體的高密度和接近于氣體的低黏度、高擴(kuò)散系數(shù),極易滲透到煤巖體深處的孔隙、裂紋中,有利于促進(jìn)煤體中的裂隙擴(kuò)展。目前該項(xiàng)技術(shù)已推廣至巖石、混凝土和其它物質(zhì)的快速an.quan爆破,被廣泛采用于鋼鐵和水泥行業(yè)。如當(dāng)旋轉(zhuǎn)窯、料倉或管道出現(xiàn)堵塞時(shí),進(jìn)行爆破排堵。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種二氧化碳爆破設(shè)備礦用裝置,能夠提高爆破效率和確保an.quan性能。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種二氧化碳爆破設(shè)備礦用裝置,包括殼體,殼體一端安裝有前連接頭,另一端設(shè)有后連接頭,前連接頭安裝有保險(xiǎn)蓋,其通過剪切塊壓緊,前連接頭還連接有泄能頭;后連接頭遠(yuǎn)離殼體一側(cè)安裝有堵頭,堵頭上安裝有電發(fā)火管和充液閥,后連接頭靠近殼體一側(cè)連接有要筒連接頭,要筒連接頭連接有要筒,要筒位于殼體內(nèi)部,要筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合固體推進(jìn)劑。進(jìn)一步地,所述要筒為半封閉式的金屬筒體,開口端與要筒連接頭連接,筒體表面加工了若干個(gè)泄壓孔。進(jìn)一步地,所述泄壓孔采用鋁箔密封。
傳統(tǒng)的二氧化碳爆破一般采用電加熱引報(bào),而本發(fā)明中,采用復(fù)合固體推進(jìn)劑進(jìn)行引報(bào),所述復(fù)合固體推進(jìn)劑是為塊狀,且加工了若干個(gè)微孔,可加快燃燒,具體可由丁膠、鋁粉、卡托辛以及組成??ㄍ行量杉涌烊紵?,可提高能量。復(fù)合固體推進(jìn)劑是由化工原料配制而成的固體化學(xué)要?jiǎng)?,在一定溫度下瞬間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生很高氣體溫度,具有難燃性(在空氣中明火無法點(diǎn)燃或引報(bào)),壓控性(在一定均勻圍壓以上的環(huán)境中方可高效使用),防撞擊性(可防止由于碰撞或高空墜落而造成的燃燒或報(bào)詐),速度可控性(根據(jù)需要可調(diào)整反應(yīng)速度)。
進(jìn)一步地,所述殼體采用高強(qiáng)度合金鋼材制成。耐高溫高壓,可承受≥1800°C高溫,及≥300MPa的高壓;可重復(fù)使用,每次使用換上新的要筒、保險(xiǎn)蓋等,充入液態(tài)二氧化碳即可。
進(jìn)一步地,所述保險(xiǎn)蓋靠近剪切塊及泄能頭的一側(cè)設(shè)有“十”字槽。保險(xiǎn)蓋是二氧化碳?xì)怏w壓力超過材料的剪切壓力而迅速破裂的壓力元件,與剪切塊配套使用控制泄能壓力,可以通過使用不同規(guī)格的保險(xiǎn)蓋控制得到不同的釋放壓力,目前大釋放壓力可達(dá)250MPa,當(dāng)殼體內(nèi)二氧化碳?xì)怏w壓力造成保險(xiǎn)蓋破裂,高壓氣體瞬間從泄能頭的孔中迅速出來。
該裝置的大直徑為54mm,管長高可延伸至2500mm;爆破孔的孔徑一般為60mm或64mm,爆破深度一般不超2500mm。 起報(bào)后,二氧化碳?xì)庠斐傻臎_擊波往側(cè)向爆發(fā)。進(jìn)一步地,所述殼體上還連接有止飛機(jī)構(gòu)。在爆破較松軟的礦層時(shí),通過止飛機(jī)構(gòu)的設(shè)置,可以防止二氧化碳爆破設(shè)備礦用裝置自爆破孔中射出。本發(fā)明還涉及采用所述的裝置進(jìn)行爆破的方法,具體步驟為:通過充液閥向殼體內(nèi)注入液態(tài)二氧化碳,保持液態(tài)二氧化碳壓力為8~10MPa;在需要進(jìn)行爆破的位置施工鉆孔,成孔后利用鉆機(jī)將該裝置送入孔中,然后將電發(fā)火管與 起報(bào)電源對接,啟動電發(fā)火管,引發(fā)要筒內(nèi)復(fù)合固體推進(jìn)劑的劇烈反應(yīng),使二氧化碳溫度瞬間升高;達(dá)到超臨界狀態(tài)后,壓力持續(xù)急劇升高,終達(dá)到保險(xiǎn)蓋極限強(qiáng)度,高壓二氧化碳沖破保險(xiǎn)蓋從泄能頭釋放,瞬間噴出的超臨界二氧化碳在待爆破的物體內(nèi)產(chǎn)生以應(yīng)力波和爆生氣體為主要?jiǎng)恿Φ谋颇芰?,后用鉆機(jī)取出鉆孔中的爆破氣,即可完成爆破。