二氧化碳爆破

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（二氧化碳爆破設備）@礦用裝置，包括殼體，殼體一端安裝有前連接頭，另一端設有后連接頭，前連接頭安裝有保險蓋，其通過剪切塊壓緊，前連接頭還連接有泄能頭；后連接頭遠離殼體一側安裝有堵頭，堵頭上安裝有電發火管和充液閥，后連接頭靠近殼體一側連接有要筒連接頭，要筒連接頭連接有要筒，要筒位于殼體內部，要筒內設有復合固體推進劑。本發明通過上述設計，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使用，操作簡單等。

1.一種（二氧化碳爆破設備）礦用裝置，其特征在于：包括殼體，殼體一端安裝有前連接頭，另一端設有后連接頭，前連接頭安裝有保險蓋，其通過剪切塊壓緊，前連接頭還連接有泄能頭；后連接頭遠離殼體一側安裝有堵頭，堵頭上安裝有電發火管和充液閥，后連接頭靠近殼體一側連接有要筒連接頭，要筒連接頭連接有要筒，要筒位于殼體內部，要筒內設有復合固體推進劑。

2.根據權利要所述（二氧化碳爆破設備），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泄壓孔。

3.根據權利要求所（二氧化碳爆破設備），其特征在于：所述泄壓孔采用鋁箔密封。

4.根據權利要求所述（二氧化碳爆破設備），其特征在于：所述復合固體推進劑為塊狀，加工了若干個微孔。

5.根據權利要所述的（二氧化碳爆破設備），其特征在于：所述殼體采用高強度合金鋼材制成。

6.根據權利要求所述的二氧化碳爆破設備裝置，其特征在于：所述保險蓋靠近剪切塊及泄能頭的一側設有“十”字槽。

7.根據權利要求所述的二氧化碳爆破設備裝置，其特征在于：所述充液閥連接要筒與殼體之間；電發火管連接到要筒內部。

8.根據權利要求任意一項所述的二氧化碳爆破設備裝置，其特征在于：所述殼體上還連接有止飛機構。

9.采用權利要求任意一項所述的裝置進行爆破的方法，其特征在于，具體步驟為：通過充液閥向殼體內注入液態二氧化碳，保持液態二氧化碳壓力為8~10MPa；在需要進行爆破的位置施工鉆孔，成孔后利用鉆機將該裝置送入孔中，然后將電發火管與 起報電源對接，啟動電發火管，引發要筒內復合固體推進劑的劇烈反應，使二氧化碳溫度瞬間升高；達到超臨界狀態后，壓力持續急劇升高，終達到保險蓋極限強度，高壓二氧化碳沖破保險蓋從泄能頭釋放，瞬間噴出的超臨界二氧化碳在待爆破的物體內產生以應力波和爆生氣體為主要動力的爆破能量，后用鉆機取出鉆孔中的爆破氣，即可完成爆破。

背景技術

二氧化碳爆破技術早自20世紀50年始被重視和開發，是專門為高瓦斯礦井的采煤工作面研發的。該技術是利用二氧化碳氣相、液相間轉換特性而發明的一種爆破模式，二氧化碳的氣液變化臨界點為(7.4MPa)，當二氧化碳壓力位于臨界壓力7.4MPa附近時，加熱使二氧化碳由氣－液兩相轉化為次臨界狀態及超臨界狀態，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、高擴散系數，極易滲透到煤巖體深處的孔隙、裂紋中，有利于促進煤體中的裂隙擴展。目前該項技術已推廣至巖石、混凝土和其它物質的快速an.quan爆破，被廣泛采用于鋼鐵和水泥行業。如當旋轉窯、料倉或管道出現堵塞時，進行爆破排堵。

發明內容

本發明提供一種二氧化碳爆破設備礦用裝置，能夠提高爆破效率和確保an.quan性能。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種二氧化碳爆破設備礦用裝置，包括殼體，殼體一端安裝有前連接頭，另一端設有后連接頭，前連接頭安裝有保險蓋，其通過剪切塊壓緊，前連接頭還連接有泄能頭；后連接頭遠離殼體一側安裝有堵頭，堵頭上安裝有電發火管和充液閥，后連接頭靠近殼體一側連接有要筒連接頭，要筒連接頭連接有要筒，要筒位于殼體內部，要筒內設有復合固體推進劑。進一步地，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泄壓孔。進一步地，所述泄壓孔采用鋁箔密封。

傳統的二氧化碳爆破一般采用電加熱引報，而本發明中，采用復合固體推進劑進行引報，所述復合固體推進劑是為塊狀，且加工了若干個微孔，可加快燃燒，具體可由丁膠、鋁粉、卡托辛以及組成。卡托辛可加快燃燒，可提高能量。復合固體推進劑是由化工原料配制而成的固體化學要劑，在一定溫度下瞬間產生化學反應，產生很高氣體溫度，具有難燃性(在空氣中明火無法點燃或引報)，壓控性(在一定均勻圍壓以上的環境中方可高效使用)，防撞擊性(可防止由于碰撞或高空墜落而造成的燃燒或報詐)，速度可控性(根據需要可調整反應速度)。

進一步地，所述殼體采用高強度合金鋼材制成。耐高溫高壓，可承受≥1800°C高溫，及≥300MPa的高壓；可重復使用，每次使用換上新的要筒、保險蓋等，充入液態二氧化碳即可。

進一步地，所述保險蓋靠近剪切塊及泄能頭的一側設有“十”字槽。保險蓋是二氧化碳氣體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格的保險蓋控制得到不同的釋放壓力，目前大釋放壓力可達250MPa，當殼體內二氧化碳氣體壓力造成保險蓋破裂，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。 起報后，二氧化碳氣造成的沖擊波往側向爆發。進一步地，所述殼體上還連接有止飛機構。在爆破較松軟的礦層時，通過止飛機構的設置，可以防止二氧化碳爆破設備礦用裝置自爆破孔中射出。本發明還涉及采用所述的裝置進行爆破的方法，具體步驟為：通過充液閥向殼體內注入液態二氧化碳，保持液態二氧化碳壓力為8～10MPa；在需要進行爆破的位置施工鉆孔，成孔后利用鉆機將該裝置送入孔中，然后將電發火管與 起報電源對接，啟動電發火管，引發要筒內復合固體推進劑的劇烈反應，使二氧化碳溫度瞬間升高；達到超臨界狀態后，壓力持續急劇升高，終達到保險蓋極限強度，高壓二氧化碳沖破保險蓋從泄能頭釋放，瞬間噴出的超臨界二氧化碳在待爆破的物體內產生以應力波和爆生氣體為主要動力的爆破能量，后用鉆機取出鉆孔中的爆破氣，即可完成爆破。