和田气体爆破设备详细讲解

液态二氧化碳爆破设备技术领域 本发明属于爆破器技术领域，尤其涉及充气引现一体式气体爆破器。 气体爆破技术，是利用易气化的液态或固体物质气化膨胀产生高压气体，使周围介质膨胀做功，并导致破碎，具有无明火、、的特点。二氧化碳气体爆破器是气体爆破技术中的典型爆破，被广泛应用在采矿业、地质勘探、水泥、钢铁、电力等行业、与隧道及市政工程、水下工程、以及应急救援抢险中。现有的气体爆破器主要包括汽化储液管和安装在汽化储液管内的发热饮爆气；发热饮爆气点火发热后将汽化储液管内的易气化物气化，并导致膨胀爆乍。 现有气体爆破器中的饮爆气结构主要是将产热的化学反应物通过装料带装在金属网管内，并将电热丝封装在化学反应物中；然而，液氧乍要存在的不足之处是：1、它只能应用于露天作业和筑路造桥、爆破建筑等,而不能用于坑道和矿井等作业爆破,因为液氧乍要爆破时氧气四溢,会引起矿井中坑气、煤尘爆乍从而引起是故；2、液氧乍要随装随用,一般制成后一小时内要用掉,不然液氧挥发会失去效力；3、液氧乍要装要操作复杂，性差；4、液氧乍要的爆破温度过高，容易引发燃烧。 由于液氧乍要技术存在上述不足，液氧乍要技术的研究和发展受到局限，目前，液氧乍要技术几乎很少被应用。 另外，现有的气体爆破器，主要包括储液管、安装在储液管内的饮爆气和封堵头，封堵头用于封堵储液管的端口和固定饮爆气，同时，封堵头上设置有用于充排易气化液的充装口和用于导出引现的引现孔，充装口采用阀体进行密封，引现孔采用密封圈或密封胶进行密封；“低温气体爆破器包括一管形主体；装在管形主体内腔的化学热反应装置和易于汽化的液体；装在管形主体一端能封住孔口的设能固定化学热反应装置和电源引入装置的注排液阀；装在管形主体另一端能封住孔口的由爆破片和多孔泄能头组成的释能装置；以及与泄能头连接的止飞机构”。通过上述现有的气体爆破器的结构描述可知，具有充气和引现结构的封堵头中需开设两个孔，分别为用于充排易气化液的充装口和用于导出引现的引现孔；采用该种结构存在的问题是：1、具有充气和引现结构的封堵头，在打孔过程中，工艺较为复杂，耗工耗时长，封堵头开设引现孔时，如果打孔孔径较大，其密封处理较困难，易出现泄气问题，如果打孔孔径较小，其钻孔难道较大，钻孔成本较大；2、引现孔需灌入密封胶，密封后被固化，且在高压下易导致泄气；3、制造成本高。

气体爆破始于二十世纪五十年代，八十年代在美国开始发展，主要是想避免因爆破产生火焰引起的曝诈事故，而为高瓦斯矿井的采煤工作面研发的。 2015年，随着科技的发展，国内气体厂商逐步涌现，作为国内较早研制气体爆破设备的厂家，衡水瑞隆矿山机械厂研发的气体爆破设备经过不断的更新，已在同行业领域中居地位。 气体爆破有别于传统诈要。气体爆破/气体膨胀管不产生冲击波、明火、热源和因化学反应而产生的各种有毒有害气体。应用气体爆破不存在作用，性能高。 主要优势有以下几点： 1、震动小，大大减少诱发瓦斯的几率； 2、震动和撞击均无法激发发热装置，因此充装、运输、存放具有较高的性； 3.致裂扩散半径可达 10m 以上，可减少抽采钻孔数量； 4、气体膨胀能力可控，根据使用环境、对象的不同设定能量等级； 5、落煤成块率高、抛煤距离短、粉尘小，有利于生产大块洁净煤； 6、不产生有毒有害气体，躲炮距离近，可迅速返回工作面，连续作业； 7、致裂器/气体膨胀管/气体膨胀炮可重复使用。 气体爆破设备用途非常广泛，适用于各个领域。 煤炭行业 巷道掘进、采煤工作面强制放顶、放顶煤工作面顶煤弱化、煤仓清、瓦斯治理深孔预裂 非煤矿山（金、铝、铜、铁等有色金属和大理石、石灰石、砂浆岩等非金属矿山。） 隧道及城市建设工程，坚硬岩石、土石方开控、剥离、巷道掘进；混凝土建筑物等定向BAO破 水泥、电力、钢铁行业的旋窑；预热器、炉窑、钢渣等设备清堵；热电厂垃圾燃烧炉的结块处理。 水下BAO破，破冰。 应急救援抢险，各种矿山救护抢险，道路清障，堰塞湖处理，泄洪等

液态二氧化碳致裂器集机、电、化一体，它将广泛用于煤矿、矿山等行业。由于致裂器的特性，为矿山、煤矿的开采工作带来了一个重要性的转折。液态二氧化碳致裂器随着人们对它的认识将在未来发挥其重大作用。 液态二氧化碳致裂器采用了液态二氧化碳在受热后能迅速变成气体、在其状态发生改变过程中、二氧化碳的体积能几百倍地膨胀的原理来制造。组成液态二氧化碳致裂器各组件的作用： 1）主管：主管采用进口耐高压合金无缝钢管制造、用于存装液态二氧化碳液体。 2）充装头：用于充装液态二氧化碳，导出二根电引线、封闭主管内腔。 3）点火发热组件：接通电源后、点火组件将发生燃烧为二氧化碳气化提供热量。 4）定压破损片：用于控制二氧化碳致裂器二氧化碳释放通道。 5）泄能头：密封主管内腔、提供致裂器二氧化碳释放通道。 6）固定止飞头：固定液态二氧化碳致裂器在工作中不产生运动。 7）密封圈：防止液态二氧化碳充装后的泄露液态二氧化碳致裂器所用的发热材料是由多种化学原料按一定比例混合配置而成，它在空气中具有燃速低、不易燃的特点。由于致裂器采用液态二氧化碳气化体积膨胀原理制成，众所周知二氧化碳具有灭火作用，故此使用液态二氧化碳致裂器不会像药炸那样产生明火、具有非常的特性。

液态二氧化碳爆破设备是利用液态二氧化碳受热迅速气化，对外界进行冲击的物理爆破。 二氧化碳爆破不会产生额外的气体粉尘等有毒有害物质，改善了工作环境。没有明火产生， 不会产生二次爆诈威胁工作人员生命。二氧化碳爆破威力可控、噪音较小，在市内施工时不 会对周围环境造成较大影响。 二氧化碳开采器，可以代替矿井 开采中常用的蕾馆和诈要，避免明诈隐起瓦斯爆诈，实现矿井生产，但不能从外部 明显看出爆破时二氧化碳喷射的方向，也不能成组爆破。 “定向 CO2装置”，在储液管前端连接有定向开口的二氧化碳释放管，从而实现定向爆破的 效果。但在爆破管埋地时，容易转变角度，使其不能按照预想的方向进行爆破。 针对现有技术的不足，二氧化碳爆破设备所要解决的技术问题是：提供一种二氧化碳爆破设备， 在爆破前对其充装液态二氧化碳，爆破时液态二氧化碳膨胀从泄能孔喷出，无明火产 生，不使用时液态二氧化碳储存在二氧化碳气罐中，存储、运输、使用方便，其加热管上下两 侧的接线均大于储液仓的总长度，膨胀器埋地后可通过泄能孔方向指示明显看出泄能 孔的方向，多个膨胀器串联时仍可通过泄能孔方向指示不同膨胀管的泄能孔方向相 同，多个膨胀器串联时可同时放下或提起。 二氧化碳爆破设备解决所述技术问题的技术方案是：设计一种二氧化碳爆破设备，包括尾部封 头、卡环、泄能片、泄能孔、泄能孔方向指示箭加热管、密封垫片、膨胀器筒体、充装头、密 封绝缘接线柱、储液仓。 所述尾部封头、卡环、充装头分别通过螺纹固定在膨胀器筒体的尾端、中部和 端。尾部封头包括封盖、连接环。尾部封头与膨胀器筒体螺纹连接。卡环为环形，包括外表面 的外螺纹和用于旋紧卡环的六角形内圈。卡环与膨胀器筒体为螺纹连接。卡环用于固定泄 能片。泄能片为圆形，包括两侧圆心处各有一个接头和侧面及上下两面靠近边缘处的密封 绝缘垫圈。加热管包上下两端各有一个接线。膨胀器筒体包括泄能孔、泄能孔方向指示箭，泄能孔位于膨胀器筒体尾部，同一水平位置处对称布置，泄能孔方向指示位于所述 膨胀器筒体 部环面。 与现有技术相比，二氧化碳爆破设备可不局限于竖直使用二氧化碳爆破设备，水平或其他方向 同样可行，并且可以确保单个或多个膨胀器串联时泄能孔按照预设的方向进行爆破，多个 膨胀器串联式可以很方便的同时提起或放下。因此本二氧化碳爆破设备具有更好的适用性 。

液态二氧化碳致裂器是一种新型的气体爆破设备。 二氧化碳致裂器是利用液态二氧化碳在受热时迅速气化膨胀并释放足够的爆破能量，造成岩体或煤体破裂，取代炮采过程中的； 使用二氧化碳气体致裂器，一切发生在毫秒时间内。在爆破过程中快速释放的气体具有降温作用。 CO2致裂器爆破过程的特点 1、爆破生成充装液体体积600倍的二氧化碳气体。 2、瞬间爆破压力可达6 00～1 2 0 0MPa。 3、爆破压力可控。 4、整个爆破过程在毫秒级内完成。 5、爆破机理属物理变化，使用过程中开采器主体外不产生明火。化学反应物质封闭在主管内，爆破过程中没有任何高温物资流出。 6、随液体二氧化碳气化降温吸热产生低温CO2气体(零度以下)，属于低温爆破过程。 7、二氧化碳是惰性气体，释放过程中不会与空气中气体发生二次化学反应。 综上所述二氧化碳致裂器在使用过程中是的。 石方开挖采用二氧化碳致裂器进行开采，岩石在没有临空面的地方，用炮锤配合先破碎出凌空面，岩体出现临空面后再用氧化碳致裂器进行开采。 施工工艺 石方开挖施工采用二氧化碳致裂器施工工艺，也称“气体爆破”，其实质是在岩体上钻孔，在钻孔中放入致裂器，二氧化碳致裂器利用了液态二氧化碳在受热后，能迅速变成气态，在其状态发生改变过程中，二氧化碳的体积能几百倍地膨胀。

气体二氧化碳冷爆破的优势，表现在如下几个方面： 一是，二氧化碳化学、物理特性，非常。二氧化碳分子式是CO2是真正的惰性气体。因此，在整个爆炸过程中，没有新的有害物质产生。但是氮气、空气并不是惰性气体，爆破时可能产生氧化氮等有害气体。而且从物理性质来看，由于二氧化碳临界温度接近常温，氮气和空气的临界温度非常低（如附表1），。此外，由于国际碳排放的有关协定，化工厂等收集二氧化碳，因此二氧化碳是已经存在的气体，采用氮气等其他需要制备，消耗能源。 二是，二氧化碳在生产、储存、运输中，不会发生遇炸。可燃液化气容易泄露，遇到火燃烧爆炸。二氧化碳不能燃烧，如果泄漏，只能放气，不会爆炸。三是，智能二氧化碳冷爆破是冷爆破，所谓“冷”是二氧化碳冷爆破是液态变成气态的过程，因此吸收周围大量的热量，使周围环境变冷，不会引爆瓦斯、煤尘。这一特性，尤其适用于瓦斯、煤尘等有爆炸气体和粉尘环境下的爆破作业，例如煤矿、油矿等等。这是一个的利好，应用，将使煤矿重大特大事故降低50%以上。四是，智能二氧化碳冷爆破产生的振动微弱，破坏力很小，对于保护建筑物，较少冲击地压诱发因素等非常有力。智能二氧化碳冷爆破的爆速大大低于爆破，冲击力一般400Mpa,远远低于爆破的1000-5000Mpa。爆速3m/s左右，一般离开爆破点2-3米后，基本没有破坏作用了。五是，爆破时不产生新的有害气体，井下爆破，一米高度以上没有二氧化碳气体超标。六是，不能用于活动。一方面因为二氧化碳不能燃烧，不能爆炸。另一方面，二氧化碳冷爆破在封闭空间里才产生破坏作用，在开放的空间来，几乎不能产生破坏作用。 二）省心 省心是指用户省心，省心，社会省心。所谓用户省心是因为，一是机关不。因为二氧化碳非品，非危化品，所以不是公管的对象。二是质检部门不，这是因为，爆破管等，由于体积很小（小于500升），也非质检部门的压力容器。三是不用担心爆恐分子抢劫。不用担心像丢失，盗失，可能造成的爆恐案件发生。四是生产管理部门，是依法进行，力度适当。