CN104634197B - 破裂膜片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了破裂膜片，膜片的中心为拱形，拱形方向为破裂方向，拱形的外侧中部为散射状裂纹槽。从而解决了现有破裂膜片在爆破过程中无法保证二氧化碳开采器正常爆破的问题。本发明中的破裂膜片，通过拱形及散射状裂纹槽，使液态二氧化碳在爆破前，可在二氧化碳采集器中保持高压，在二氧化碳在爆破过程中，破裂膜片不产生爆炸碎片。因此，提高了二氧化碳开采的安全性及可靠性。

Description

破裂膜片

技术领域

本发明涉及矿石勘探及开采领域，特别涉及破裂膜片。

背景技术

煤矿在开采中，普遍采用井下爆破的开采方法。由于，传统的炸药在爆破过程中产生大量的高温和火焰，因此，给煤矿开采带来了安全隐患，尤其是在高瓦斯和突出矿井中进行爆燃时，煤尘极有可能与瓦斯爆炸。近年来，为了提高煤矿开采的安全性，二氧化碳气体开采应运而生。二氧化碳气体开采是以二氧化碳气体为爆炸源，二氧化碳开采器为主要的实施器件进行的气体开采方式。其中，二氧化碳开采器包括高强度充装液态二氧化碳金属管、加热器、定压泄能及破裂膜片装置等部分。在进行爆破过程中，破裂膜片是二氧化碳开采器爆破过程中的关键器件，破裂膜片能否按设定压力破裂，不仅决定了爆破是否可以成功，还关系到人员、设备的安全。但现有的破裂膜片的爆破压力较低，并且在爆破后易产生碎片，因此影响了爆破效果，限制了二氧化碳开采器的实施使用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了破裂膜片，该破裂膜片采用拱形结构，因此，在二氧化碳开采器的爆炸过程中，可承受高压，并在爆破后仍可保证较好的完整性。从而解决了上述现有技术中，破裂膜片在爆破过程中无法保证二氧化碳开采器正常爆破的问题。

本发明一实施方式中提供了破裂膜片，其中，所述膜片的中心为拱形，所述拱形方向为破裂方向，所述拱形的外侧中部为散射状裂纹槽。

在一些实施方式中，所述拱形高度为拱形最大直径的1/5～1/6；所述散射状裂纹槽为“十”字槽或“米”字槽。

在一些实施方式中，所述裂纹槽的平面刻痕深度为0.3～0.5mm。

在一些实施方式中，所述散射状裂纹槽至所述膜片的边缘为，裂纹导槽，所述裂纹导槽的平面刻痕深度小于所述射状裂纹槽的平面刻痕深度。

在一些实施方式中，所述膜片的内侧边缘包括：环形、间断环形或双环形密封凸起。

在一些实施方式中，所述密封凸起的截面形状为“V”形或弧形。

在一些实施方式中，拱形边缘为凹形圆弧折弯。

在一些实施方式中，还包括：阻尼圈；所述膜片的内侧，所述凹形圆弧折弯外边缘上还包括：阻尼圈凹槽，所述阻尼圈与所述阻尼圈凹槽相应，固定连接于所述阻尼圈凹槽中。

在一些实施方式中，还包括：阻尼环；所述膜片的外侧边缘还包括：阻尼槽；所述阻尼环与所述阻尼槽宽度相应，固定连接于所述阻尼槽中。

在一些实施方式中，所述膜片的边缘还包括，扣装环，所述扣装环与待装配二氧化碳采集器连接端的外形相应。

与现有技术相比，根据本发明具有以下优点：本发明中的破裂膜片，通过拱形及散射状裂纹槽，使液态二氧化碳在爆破前，可在二氧化碳采集器中保持高压，在二氧化碳在爆破过程中，破裂膜片不产生爆炸碎片。因此有效解决了，现有破裂膜片，在二氧化碳爆炸前无法保持高压，在实施爆破过程中爆炸残片较多的问题。提高了二氧化碳开采的安全性及可靠性。

附图说明

图1为本发明的破裂膜片在一种实施方式中的破裂前的结构剖视图；

图2为图1中破裂膜片的俯视图；

图3为本发明的破裂膜片在一种实施方式中的破裂前的工作状态剖视图；

图4为本发明的破裂膜片在一种实施方式中的破裂后的结构剖视图；

图5为本发明的破裂膜片在另一种实施方式中的俯视图；

图6为本发明的破裂膜片在一种实施方式中的仰视图；

图7为本发明的破裂膜片在另一种实施方式中的仰视图；

图8为本发明的破裂膜片在另一种实施方式中一种减震结构示意图；

图9为本发明的破裂膜片在另一种实施方式中另一种减震结构示意图；

图10为本发明的破裂膜片在另一种实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，图1～图10所示对发明作进一步详细的说明。

如图1～图2所示。是本发明破裂膜片10的中心区域为圆拱形，其圆拱形方向11为破裂方向，圆拱形的外侧12的中部为散射状裂纹槽13，圆拱形高度为圆拱形最大直径的1/5～1/6。如图2所示，散射状裂纹槽13可采用图示的“十”字槽或“米”字槽（未图示）等开槽方式，其散射状裂纹槽13的底部可以为图示中的矩形，也可采用“V”形，从而使破裂后膜片更易完整。其裂纹槽的平面刻痕深度可优选为0.3～0.5mm。

本发明破裂膜片的工作过程为。如图3所示，先将明破裂膜片10固定于二氧化碳开采器20的爆破端。之后实施爆破，二氧化碳气体沿圆拱形方向11爆炸涌出，破裂膜片10的中心区域的散射状裂纹槽13向外开裂，如图4所示。从而在爆炸前，破裂膜片10在沿散射状裂纹槽13向外开裂之前，可承受较大的压力（圆拱形部分），同时在爆炸过程中，可沿散射状裂纹槽13向外开裂，并保持了爆炸后破裂膜片10的完整性。

考虑到当爆破力较大时，破裂膜片在爆破过程中的开裂速度较快，为使开裂后的膜片更为规整，保持较好的一体化。因此，如图5所示，在本发明的一种实施方式中，在圆拱形的外侧12中部，散射状裂纹槽13至破裂膜片10的边缘，还开设裂纹导槽14。为使裂纹导槽14在散射状裂纹槽13开裂后，再起到开裂导向的作用，因此，其裂纹导槽14的平面刻痕深度小于射状裂纹槽13的平面刻痕深度。

为使本发明破裂膜片在爆破过程中，与二氧化碳开采器可紧密连接。因此，如图1所示，在本发明的一种实施方式中，在破裂膜片10的内侧15的边缘包括：环形密封凸起16。在另一种实施方式中，如图6所示，密封凸起16还可为间断环形密封凸起，其优势在于，当破裂膜片10加工不平整时，仍可保证与二氧化碳开采器的精密接触密封。同时，如图7所示，密封凸起16还可为双环形密封凸起。上述密封凸起的截面形状可采用“V”形或圆弧形。从而进一步加大了破裂膜片与二氧化碳开采器之间的密封面积，获得了较好的密封效果。

为使本发明破裂膜片在爆破过程中，降低对二氧化碳开采器的震动。因此，如图8所示，在本发明的一种实施方式中，拱形边缘为凹形圆弧折弯17。同时为进一步加强其减震效果，在破裂膜片10的内侧15，在凹形圆弧折弯17的外侧边缘，还设置有阻尼圈凹槽18，并在阻尼圈凹槽18中装配阻尼圈19（阻尼圈19与阻尼圈凹槽18的尺寸相应），并固定连接于阻尼圈凹槽18中。因此，在破裂膜片10向外爆裂过程中，凹形圆弧折弯17将会将拱形中心的爆炸力进行缓冲，再经过阻尼圈19的进一步减震，从而，减小了对二氧化碳开采器的震动影响，延长了二氧化碳开采器的使用寿命，同时也可使破裂膜片10的开裂更为规整。同时，也可采用其他的阻尼减震形式，如图9所示，破裂膜片10的外侧12的边缘处开设：阻尼槽18a，并在阻尼槽18a中装配阻尼环19a，其阻尼环19a与阻尼槽18a宽度相应，并固定连接于阻尼槽18a中。因此，也减小了破裂膜片10在爆炸过程中的震动，使爆裂效果更为稳定，开裂更为规整。

为使本发明破裂膜片10能与多种二氧化碳开采器配合使用，并不受到破裂膜片10加工过程中，不平整的影响，如图10所示，在破裂膜片10的外侧边缘处还设置有向内弯折的扣装环30，扣装环30与待装配二氧化碳采集器的连接端的外形相应。从而可实现与多个二氧化碳采集器的配合使用。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.破裂膜片，其特征在于，所述膜片的中心为拱形，所述拱形方向为破裂方向，所述拱形的外侧中部为散射状裂纹槽，所述散射状裂纹槽的平面刻痕深度为0.3～0.5mm；

所述膜片的内侧边缘包括：环形、间断环形或双环形密封凸起；所述密封凸起的截面形状为“V”形或弧形；

所述拱形高度为拱形最大直径的1/5～1/6；所述散射状裂纹槽为“十”字槽或“米”字槽；

拱形边缘为凹形圆弧折弯；所述膜片还包括阻尼圈，在所述膜片的内侧位于所述凹形圆弧折弯外边缘上还包括阻尼圈凹槽，所述阻尼圈与所述阻尼圈凹槽相应且固定连接于所述阻尼圈凹槽中。

2.破裂膜片，其特征在于，所述膜片的中心为拱形，所述拱形方向为破裂方向，所述拱形的外侧中部为散射状裂纹槽，所述散射状裂纹槽的平面刻痕深度为0.3～0.5mm；

所述膜片的内侧边缘包括：环形、间断环形或双环形密封凸起；所述密封凸起的截面形状为“V”形或弧形；

所述拱形高度为拱形最大直径的1/5～1/6；所述散射状裂纹槽为“十”字槽或“米”字槽；

所述膜片还包括阻尼环，所述膜片的外侧边缘还包括阻尼槽，所述阻尼环与所述阻尼槽宽度相应且固定连接于所述阻尼槽中。

3.根据权利要求1或2所述的破裂膜片，其特征在于，所述散射状裂纹槽至所述膜片的边缘为：裂纹导槽，所述裂纹导槽的平面刻痕深度小于所述散射状裂纹槽的平面刻痕深度。

4.根据权利要求1或2所述的破裂膜片，其特征在于，所述膜片的边缘还包括：扣装环，所述扣装环与待装配二氧化碳采集器连接端的外形相应。