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?yàn)槲覈旱V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(dòng)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(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)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(dòng)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(jī)、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(dòng)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。
代替?zhèn)鹘y(tǒng)開采破石反復(fù)使用二氧化碳爆破詳細(xì)點(diǎn)說是以下 1、具有本質(zhì)的特性。從儲(chǔ)存、運(yùn)輸、攜帶、使用、回收等方面均十分方便。從灌裝至爆破結(jié)束時(shí)間較短。液態(tài)二氧化碳灌注僅需1-3分鐘,起爆至結(jié)束僅需0.4毫秒。實(shí)施過程無啞炮,無需驗(yàn)炮。警戒距離短,無隱患。爆破筒回收方便,可連續(xù)使用。 2、既可定向爆破又可延時(shí)控制,特別是在環(huán)境下,如居民區(qū)、隧道、、井下等環(huán)境,實(shí)施過程中無破壞性震動(dòng)和短波,對周圍環(huán)境無破壞性影響。 3、在石材開采中不破壞紋理結(jié)構(gòu),成材率和效率較高。 4、無需火工庫,管理簡便,操作易學(xué),操作人員少,無需人員值守。 5、在礦井下使用其性能更加,無論是高瓦斯礦井,沖擊地壓礦井、水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的礦井還是易自燃礦井均可應(yīng)用。 6、材料來源豐富,可地取材。提高,增加效益,降低成本。減少繁雜的報(bào)批審核程序和管理限制。在灌注二氧化碳之前所有皆非爆品。 7、為獲得較大當(dāng)量的威力,可根據(jù)現(xiàn)場情況,把爆破筒并聯(lián)使用。
液態(tài)二氧化碳爆破設(shè)備是利用液態(tài)二氧化碳受熱迅速氣化,對外界進(jìn)行沖擊的物理爆破。 二氧化碳爆破不會(huì)產(chǎn)生額外的氣體粉塵等有毒有害物質(zhì),改善了工作環(huán)境。沒有明火產(chǎn)生, 不會(huì)產(chǎn)生二次爆詐威脅工作人員生命。二氧化碳爆破威力可控、噪音較小,在市內(nèi)施工時(shí)不 會(huì)對周圍環(huán)境造成較大影響。 二氧化碳開采器,可以代替礦井 開采中常用的蕾館和詐要,避免明詐隱起瓦斯爆詐,實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn),但不能從外部 明顯看出爆破時(shí)二氧化碳噴射的方向,也不能成組爆破。 “定向 CO2裝置”,在儲(chǔ)液管前端連接有定向開口的二氧化碳釋放管,從而實(shí)現(xiàn)定向爆破的 效果。但在爆破管埋地時(shí),容易轉(zhuǎn)變角度,使其不能按照預(yù)想的方向進(jìn)行爆破。 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,二氧化碳爆破設(shè)備所要解決的技術(shù)問題是:提供一種二氧化碳爆破設(shè)備, 在爆破前對其充裝液態(tài)二氧化碳,爆破時(shí)液態(tài)二氧化碳膨脹從泄能孔噴出,無明火產(chǎn) 生,不使用時(shí)液態(tài)二氧化碳儲(chǔ)存在二氧化碳?xì)夤拗?,存?chǔ)、運(yùn)輸、使用方便,其加熱管上下兩 側(cè)的接線均大于儲(chǔ)液倉的總長度,膨脹器埋地后可通過泄能孔方向指示明顯看出泄能 孔的方向,多個(gè)膨脹器串聯(lián)時(shí)仍可通過泄能孔方向指示不同膨脹管的泄能孔方向相 同,多個(gè)膨脹器串聯(lián)時(shí)可同時(shí)放下或提起。 二氧化碳爆破設(shè)備解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種二氧化碳爆破設(shè)備,包括尾部封 頭、卡環(huán)、泄能片、泄能孔、泄能孔方向指示箭加熱管、密封墊片、膨脹器筒體、充裝頭、密 封絕緣接線柱、儲(chǔ)液倉。 所述尾部封頭、卡環(huán)、充裝頭分別通過螺紋固定在膨脹器筒體的尾端、中部和 端。尾部封頭包括封蓋、連接環(huán)。尾部封頭與膨脹器筒體螺紋連接??ōh(huán)為環(huán)形,包括外表面 的外螺紋和用于旋緊卡環(huán)的六角形內(nèi)圈??ōh(huán)與膨脹器筒體為螺紋連接??ōh(huán)用于固定泄 能片。泄能片為圓形,包括兩側(cè)圓心處各有一個(gè)接頭和側(cè)面及上下兩面靠近邊緣處的密封 絕緣墊圈。加熱管包上下兩端各有一個(gè)接線。膨脹器筒體包括泄能孔、泄能孔方向指示箭,泄能孔位于膨脹器筒體尾部,同一水平位置處對稱布置,泄能孔方向指示位于所述 膨脹器筒體 部環(huán)面。 與現(xiàn)有技術(shù)相比,二氧化碳爆破設(shè)備可不局限于豎直使用二氧化碳爆破設(shè)備,水平或其他方向 同樣可行,并且可以確保單個(gè)或多個(gè)膨脹器串聯(lián)時(shí)泄能孔按照預(yù)設(shè)的方向進(jìn)行爆破,多個(gè) 膨脹器串聯(lián)式可以很方便的同時(shí)提起或放下。因此本二氧化碳爆破設(shè)備具有更好的適用性 。
二氧化碳爆破始于二十世紀(jì)五十年代,八十年代在美國開始發(fā)展,主要是想避免因爆破產(chǎn)生火焰引起的爆炸事故而為高瓦斯礦井的采煤工作面研發(fā)的。2015年,隨著科技的發(fā)展,國內(nèi)二氧化碳爆破廠商逐步涌現(xiàn)(主要部件仍然依靠進(jìn)口,國產(chǎn)故障率略高) ,但當(dāng)前其成熟度不足,仍處在不斷成長和發(fā)展階段。 目前國內(nèi)的二氧化碳爆破施工雖然已有技術(shù)突破,但依然還有很長的一段路要走,需要改進(jìn)和提升的技術(shù)還很多。爆破產(chǎn)量與傳統(tǒng)的火工品爆破相比差距較大,同樣不能爆破作業(yè)的情況下與使用液壓劈裂設(shè)備相比操作環(huán)節(jié)較復(fù)雜,循環(huán)使用的間隔時(shí)間長。 二氧化碳?xì)怏w在一定的壓力下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),通過壓力泵將液態(tài)的二氧化碳壓縮至圓柱體容器(爆破筒)內(nèi),裝入膜、破裂片、導(dǎo)熱棒和密封圈,擰緊合金帽即完成了爆破前的準(zhǔn)備工作。將爆破筒和起爆及電源線攜至爆破現(xiàn)場,把爆破筒插入鉆孔中固定好,連接電源。當(dāng)微電流通過高 1、爆破過程中無破壞性震動(dòng)和短波,揚(yáng)塵比例降低,對周圍環(huán)境影響不大。 2、復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境均可使用,煤礦及礦山領(lǐng)域。 3、二氧化碳?xì)庖撞少?,部分裝置可重復(fù)使用。 4、多個(gè)爆破筒可同時(shí)并聯(lián),爆破威力大,爆破后巖石個(gè)體大。 導(dǎo)熱棒時(shí),產(chǎn)生高溫?fù)舸┠ぃ查g將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?,急劇膨脹產(chǎn)生壓力沖擊波致泄壓閥自動(dòng)打開,利用液態(tài)二氧化碳吸熱氣化時(shí)體積急劇膨脹產(chǎn)生壓力致使巖體開裂。
二氧化碳爆破管原理 先將密封圈和破裂片,加熱棒裝入壓力壓力鋼管內(nèi),擰緊合金帽,再將液態(tài)的二氧化碳通過填充器壓縮壓鋼管內(nèi),再用線路測試器檢測壓力鋼管內(nèi)氣壓是否達(dá)標(biāo)。這樣即完成了起動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。將壓力鋼管事先鉆好的孔中,并通過的部件固定好鋼管,將起動(dòng)器的電源與加熱器連接,當(dāng)微電流通過加熱棒時(shí)能瞬間將內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳加熱使之轉(zhuǎn)換為氣體,隨著管道內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w體積的急劇膨脹被擴(kuò)大到600倍,當(dāng)壓力持續(xù)達(dá)到40000PSI(3000BAR)時(shí)破裂片被擊穿,隨即通過泄壓頭以幾何級當(dāng)量釋放出二氧化碳?xì)怏w堵塞物料,從啟動(dòng)至結(jié)束整個(gè)過程僅需4毫秒。 廣泛適用各類礦山開采、隧道壕溝崛起、剛勁混泥土破拆,同時(shí)還廣泛用于鋼鐵和水泥行業(yè)中旋磚窯、料倉或管道的排除。1.環(huán)保定向泄能對周圍環(huán)境不產(chǎn)生破壞,氣體爆破,不產(chǎn)生CO(1氧化碳)及氮氧化物等有害氣體,能較好的改善工作環(huán)境,有益工人身體健康2.便利通過不同的CO2(二氧化碳)填充量,更換不同型號(hào)的定能泄壓片和發(fā)熱活化器可控制膨脹系統(tǒng)的工作壓力,從而適應(yīng)不同的工作環(huán)境。3.有效爆破力量大且可控,可代理傳統(tǒng)爆破藥爆破在礦石開采等領(lǐng)域的引用。4.經(jīng)濟(jì)整套系統(tǒng)可反復(fù)使用,使用成本低。5.組裝、填充和運(yùn)輸?shù)冗^程可靠,相對于爆破藥爆破可盡可能啞炮崩人事故。F.快速組裝、充裝操作簡單,爆破準(zhǔn)備時(shí)間短,氣體爆破視頻,可大大提高工作效率與量產(chǎn)。
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(shí)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(shí)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(diǎn) 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(gè)爆破過程在毫秒級內(nèi)完成。 5、爆破機(jī)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(huì)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(shí)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。