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二氧化碳致裂技术是利用二氧化碳的液气相变实现岩体致裂的致裂技术,当液态二氧化碳受热时其汽化膨胀速度快,膨胀率高,能快速释放高压气体作用于岩体,使其致裂松动达到开采目的。相对于传统炸药致裂技术,二氧化碳致裂技术相对比较安全,且二氧化碳价格低廉,容易购买,有效地解决了炸药致裂技术中破坏性大、危险性高、灰尘大以及成本高等缺点。因此二氧化碳致裂器被广泛应用于各类矿山、采石场、水利、铁路、公路及各类市政工程的岩石开采工程中以替代工业炸药进行施工作业。其中的一次性二氧化碳致裂器因其操作更为简单方便、无须回收、投资少,收益快等特点,越来越成为二氧化碳致裂器使用者的首选,以取代传统的二氧化碳致裂器成为施工作业的发展方向。但一次性二氧化碳致裂器在使用时由于环境温度变化以及在运输及装卸过程中,不可避免地存在颠簸碰撞、抛掷、剧烈震动等不可控因素,会使产品在充装有二氧化碳的情况下,出现产品内的压力快速升高的现象。特别产品在高温环境下使用时,产品内的压力更容易急剧地升高,有时可能达到或超过致裂器管体材料本身的压力强度极限,从而使产品发生管体爆裂造成不安全事故。虽然现有的二氧化碳致裂器也带有泄压结构,但其泄压结构的结构复杂、易坏,而且密封效果不好,容易出现泄漏现象
二氧化碳气体爆破设备致裂器包括泄能头1、定压泄能片2、主管3和充装头4,泄能头1和充装头4分别旋合在主管3的两端,充装头4上设置有通向主管3充装腔31的充装通道41及开启和关闭充装通道41的顶针5,泄能头1上设置有泄能通道11,泄能通道11的一端通向主管3的充装腔31,另一端通向二氧化碳气体爆破设备致裂器外,泄能通道通向二氧化碳气体爆破设备致裂器外的一端具有若干个朝向不同方向的泄能孔,泄能头1的泄能通道11与主管3的充装腔31间密封设置有定压泄能片2,主管3的充装腔31内设置有加热装置,定压泄能片2再加热装置将充装到主管3充装腔31内的液态加热气化并膨胀到一定压力时破裂。
[]所述加热装置为电点火加热装置,该电点火加热装置包括加热剂盛装纸管6、加热剂和埋设在加热剂内的电点火头,电点火头连接有两根引线,该两根引线分别与二氧化碳气体爆破设备致裂器外的电源正负极电连接。加热剂盛装纸管6由牛皮纸、蜡烛等易燃材料制成。
[]可选地,所述加热装置为电加热装置,该电加热装置上连接有两根引线,该两根引线分别于二氧化碳气体爆破设备致裂器外的电源正负极电连接。
[]可选地,所述加热装置为仅利用化学反应产生的热量进行加热的化学加热装置。
[]为便于引线外导体的制造和安装,充装头4上设置有引线外导体,所述引线外导体包括导电杆7和导电套8,导电杆7的一端与所示其中一根引线连接,另一端与导电套8接触,导电套8延向二氧化碳气体爆破设备致裂器外,以与快速引线的插针插接。
[]为便于电点火加热装置的安装,同时,避免液态进入加热剂盛装纸管内影响点火,充装头4与主管3旋合的一端的端部与主管3间固定有导电垫圈9,导电垫圈9的中心孔上固定有绝缘接头10,绝缘接头10封堵在加热剂盛装纸管6的开口端上,绝缘接头10上开设有引线孔,连接在电点火头上的其中一根引线穿过引线孔与导电杆7连接,导电杆7将引线孔的位于加热剂盛装纸管6外的孔口封堵,导电垫圈9的实体部分上设置有连通充装头4充装通道41和主管3充装腔31的过流孔91。
[]优选地,主管3由钢铁材料制成,导电垫圈9由铜制成,连接在电点火头上的另一根引线与导电垫圈9连接,进而与主管3电连接。
[]本发明的二氧化碳气体爆破设备致裂器可代替矿井开采中使用的和,避免明火引起瓦斯,实现矿井安全生产,还可以在瓦斯抽采过程中使煤体预裂,有效增加煤层透气性,提高煤层瓦斯抽采效率,具有的使用性能和广阔的前景。
[]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于本发明,对于本领域的来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。