液態(tài)二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于爆破器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及充氣引現(xiàn)一體式氣體爆破器。 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?chē)橘|(zhì)膨脹做功,并導(dǎo)致破碎,具有無(wú)明火、、的特點(diǎn)。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(xiǎn)中?,F(xiàn)有的氣體爆破器主要包括汽化儲(chǔ)液管和安裝在汽化儲(chǔ)液管內(nèi)的發(fā)熱飲爆氣;發(fā)熱飲爆氣點(diǎn)火發(fā)熱后將汽化儲(chǔ)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(guò)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?yàn)橐貉跽б茣r(shí)氧氣四溢,會(huì)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(shí)內(nèi)要用掉,不然液氧揮發(fā)會(huì)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(guò)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(chǔ)液管、安裝在儲(chǔ)液管內(nèi)的飲爆氣和封堵頭,封堵頭用于封堵儲(chǔ)液管的端口和固定飲爆氣,同時(shí),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(jī)構(gòu)”。通過(guò)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(kāi)設(shè)兩個(gè)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(wèn)題是:1、具有充氣和引現(xiàn)結(jié)構(gòu)的封堵頭,在打孔過(guò)程中,工藝較為復(fù)雜,耗工耗時(shí)長(zhǎng),封堵頭開(kāi)設(shè)引現(xiàn)孔時(shí),如果打孔孔徑較大,其密封處理較困難,易出現(xiàn)泄氣問(wèn)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,且在高壓下易導(dǎo)致泄氣;3、制造成本高。
二氧化碳爆破始于二十世紀(jì)五十年代,八十年代在美國(guó)開(kāi)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(guó)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(guó)產(chǎn)故障率略高) ,但當(dāng)前其成熟度不足,仍處在不斷成長(zhǎng)和發(fā)展階段。 目前國(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)。 二氧化碳?xì)怏w在一定的高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),通過(guò)高壓泵將液態(tài)的二氧化碳?jí)嚎s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(chǎng),把爆破筒插入鉆孔中固定好,連接電源。當(dāng)微電流通過(guò)高 1、爆破過(guò)程中無(wú)破壞性震動(dòng)和短波,揚(yáng)塵比例降低,對(duì)周?chē)h(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?gòu),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┠?,瞬間將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?,急劇膨脹產(chǎn)生高壓沖擊波致泄壓閥自動(dòng)打開(kāi),利用液態(tài)二氧化碳吸熱氣化時(shí)體積急劇膨脹產(chǎn)生高壓致使巖體開(kāi)裂。
二氧化碳爆破管原理 先將密封圈和破裂片,加熱棒裝入高壓高壓鋼管內(nèi),擰緊合金帽,再將液態(tài)的二氧化碳通過(guò)填充器壓縮壓鋼管內(nèi),再用線路測(cè)試器檢測(cè)高壓鋼管內(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。將高壓鋼管事先鉆好的孔中,并通過(guò)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(guò)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(guò)泄壓頭以幾何級(jí)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(guò)程僅需4毫秒。 廣泛適用各類礦山開(kāi)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(cāng)或管道的排除。A.環(huán)保定向泄能對(duì)周?chē)h(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B.便利通過(guò)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。C.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(kāi)采等領(lǐng)域的引用。D.經(jīng)濟(jì)整套系統(tǒng)可反復(fù)使用,使用成本低。E.組裝、填充和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程可靠,相對(duì)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(jiǎn)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)。