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、新西蘭等國的認(rèn)定,是國際上一種理念、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,能夠為我國煤礦的瓦司防治、煤層氣抽采及礦山條件下的開采提供新技術(shù)、新工藝,推動我國煤炭行業(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)問題。為了實現(xiàn)上述目的,本實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、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)無障礙連接的方法,在爆破現(xiàn)場使用時,通過使用其充氣機構(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,填充后通過對其點火機構(gòu)進(jìn)行通電,加熱電熱絲,點燃內(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、儲能管、頂針型泄能裝置、底座依次從上至下通過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。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)的抗拉強度較大,其中,碳纖維的抗拉強度達(dá)3500MPa以上,芳綸纖維的抗拉強度達(dá)5000-6000MPa,玻璃纖維的抗拉強度在2500MPa左右,聚酯纖維的抗拉強度達(dá)500MPa以上,而碳鋼鋼材的抗拉強度普遍在400MPa左右,故完全可以替代現(xiàn)有碳鋼對液化氣進(jìn)行束;采用纖維材質(zhì),能減小殼體的壁厚,同時,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)場通過內(nèi)管充氣機構(gòu)充壓入超臨界氧
關(guān)于二氧化碳爆破:
1、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。
2、氣體爆破設(shè)備是利用液態(tài)二氧化碳(目氧化碳?xì)怏w相對比較 且市場容易購買價格低廉。
3、。組裝,填充,運輸和安裝等過程可靠,無需處 理啞炮。
4、 便利。利用市面較低且較的CO2 填充,更換不同型號 的定能破裂片和發(fā)熱活化器可控制膨脹爆破的工作壓力,從而 適應(yīng)不同的工作環(huán)境。
5、 經(jīng)濟(jì)。整套系統(tǒng)可反復(fù)使用3000 次以上,使用成本低。
膨脹時與周圍環(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。在井下致裂時對瓦斯具有稀釋作用,無震蕩,無粉塵。二氧化碳屬于惰性非易燃易爆氣體,致裂過程是氣體膨脹的過程,物理做功而非化學(xué)反應(yīng)。
氣體二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備是為礦山開采、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。每一個二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備包括儲液管、充氣接頭、泄能接頭、加熱裝置等部件。在儲液管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳,啟動加熱裝置使液態(tài)二氧化碳?xì)饣w積膨脹約600倍,壓力急劇升高,當(dāng)達(dá)到目標(biāo)壓力時,氣體沖破定壓剪切片瞬間釋放出來產(chǎn)生強大推力,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,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液管的長度,并把二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備作為一個立的整體,設(shè)計成整體式結(jié)構(gòu)。對于單支二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備來說,會顯得很笨重,以致于在充裝二氧化碳、搬運和安裝過程都會增加很大的勞動強度。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,會產(chǎn)生漏氣泄壓的問題,儲液管內(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。
液態(tài)二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域 。 氣體爆破技術(shù),是利用易氣化的液態(tài)或固體物質(zhì)氣化膨脹產(chǎn)生高壓氣體,使周圍介質(zhì)膨脹做功,并導(dǎo)致破碎,具有無明火、、的特點。二氧化碳?xì)怏w爆破器是氣體爆破技術(shù)中的典型爆破,被廣泛應(yīng)用在采礦業(yè)、地質(zhì)勘探、水泥、鋼鐵、電力等行業(yè)、與隧道及市政工程、水下工程、以及應(yīng)急救援搶險中?,F(xiàn)有的氣體爆破器主要包括汽化儲液管和安裝在汽化儲液管內(nèi)的發(fā)熱飲爆氣;發(fā)熱飲爆氣點火發(fā)熱后將汽化儲液管內(nèi)的易氣化物氣化,并導(dǎo)致膨脹爆乍。 現(xiàn)有氣體爆破器中的飲爆氣結(jié)構(gòu)主要是將產(chǎn)熱的化學(xué)反應(yīng)物通過裝料帶裝在金屬網(wǎng)管內(nèi),并將電熱絲封裝在化學(xué)反應(yīng)物中;然而,液氧乍要存在的不足之處是:1、它只能應(yīng)用于露天作業(yè)和筑路造橋、爆破建筑等,而不能用于坑道和礦井等作業(yè)爆破,因為液氧乍要爆破時氧氣四溢,會引起礦井中坑氣、煤塵爆乍從而引起是故;2、液氧乍要隨裝隨用,一般制成后一小時內(nèi)要用掉,不然液氧揮發(fā)會失去效力;3、液氧乍要裝要操作復(fù)雜,性差;4、液氧乍要的爆破溫度過高,容易引發(fā)燃燒。 由于液氧乍要技術(shù)存在上述不足,液氧乍要技術(shù)的研究和發(fā)展受到局限,目前,液氧乍要技術(shù)幾乎很少被應(yīng)用。 另外,現(xiàn)有的氣體爆破器,主要包括儲液管、安裝在儲液管內(nèi)的飲爆氣和封堵頭,封堵頭用于封堵儲液管的端口和固定飲爆氣,同時,封堵頭上設(shè)置有用于充排易氣化液的充裝口和用于導(dǎo)出引現(xiàn)的引現(xiàn)孔,充裝口采用閥體進(jìn)行密封,引現(xiàn)孔采用密封圈或密封膠進(jìn)行密封;“低溫氣體爆破器包括一管形主體;裝在管形主體內(nèi)腔的化學(xué)熱反應(yīng)裝置和易于汽化的液體;裝在管形主體一端能封住孔口的設(shè)能固定化學(xué)熱反應(yīng)裝置和電源引入裝置的注排液閥;裝在管形主體另一端能封住孔口的由爆破片和多孔泄能頭組成的釋能裝置;以及與泄能頭連接的止飛機構(gòu)”。通過上述現(xiàn)有的氣體爆破器的結(jié)構(gòu)描述可知,具有充氣和引現(xiàn)結(jié)構(gòu)的封堵頭中需開設(shè)兩個孔,分別為用于充排易氣化液的充裝口和用于導(dǎo)出引現(xiàn)的引現(xiàn)孔;采用該種結(jié)構(gòu)存在的問題是:1、具有充氣和引現(xiàn)結(jié)構(gòu)的封堵頭,在打孔過程中,工藝較為復(fù)雜,耗工耗時長,封堵頭開設(shè)引現(xiàn)孔時,如果打孔孔徑較大,其密封處理較困難,易出現(xiàn)泄氣問題,如果打孔孔徑較小,其鉆孔難道較大,鉆孔成本較大;2、引現(xiàn)孔需灌入密封膠,密封后被固化,且在壓力下易導(dǎo)致泄氣;3、制造成本高。
液態(tài)二氧化碳致裂器是一種新型的氣體爆破設(shè)備。 二氧化碳致裂器是利用液態(tài)二氧化碳在受熱時迅速氣化膨脹并釋放足夠的爆破能量,造成巖體或煤體破裂,取代炮采過程中的; 使用二氧化碳?xì)怏w致裂器,一切發(fā)生在毫秒時間內(nèi)。在爆破過程中快速釋放的氣體具有降溫作用。 CO2致裂器爆破過程的特點 1、爆破生成充裝液體體積600倍的二氧化碳?xì)怏w。 2、瞬間爆破壓力可達(dá)6 00~1 2 0 0MPa。 3、爆破壓力可控。 4、整個爆破過程在毫秒級內(nèi)完成。 5、爆破機理屬物理變化,使用過程中開采器主體外不產(chǎn)生明火?;瘜W(xué)反應(yīng)物質(zhì)封閉在主管內(nèi),爆破過程中沒有任何高溫物資流出。 6、隨液體二氧化碳?xì)饣禍匚鼰岙a(chǎn)生低溫CO2氣體(零度以下),屬于低溫爆破過程。 7、二氧化碳是惰性氣體,釋放過程中不會與空氣中氣體發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng)。 綜上所述二氧化碳致裂器在使用過程中是的。 石方開挖采用二氧化碳致裂器進(jìn)行開采,巖石在沒有臨空面的地方,用炮錘配合先破碎出凌空面,巖體出現(xiàn)臨空面后再用氧化碳致裂器進(jìn)行開采。 施工工藝 石方開挖施工采用二氧化碳致裂器施工工藝,也稱“氣體爆破”,其實質(zhì)是在巖體上鉆孔,在鉆孔中放入致裂器,二氧化碳致裂器利用了液態(tài)二氧化碳在受熱后,能迅速變成氣態(tài),在其狀態(tài)發(fā)生改變過程中,二氧化碳的體積能幾百倍地膨脹。
所屬分類:礦山施工設(shè)備/爆破設(shè)備
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