CN105486182A - 一种二氧化碳致裂器和充装方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种二氧化碳致裂器和充装方法，所述致裂器包括充装阀、发热装置、储液管、密封垫、定压剪切片和释放管，所述充装阀具有阀体和位于所述阀体之中的导通部，所述导通部用于将电源从所述充装阀的一端输入至另一端，所述阀体上具有输入液态二氧化碳的输入口、输出液态二氧化碳的输出口和截止阀，所述输入口和所述输出口之间形成通路，所述截止阀用于控制所述通路的开启和关闭，所述截止阀的一端位于所述阀体的外表面，另一端位于所述通路上。该充装阀以及使用了该充装阀的充装方法操作简便，导通结构设计空间大，充装效率高。

Description

一种二氧化碳致裂器和充装方法

技术领域

本发明属于爆破装置领域，特别涉及一种二氧化碳致裂器和充装方法。

背景技术

在矿产资源的开采中，二氧化碳致裂的高压气体爆破技术是目前新型的物理爆破技术。二氧化碳致裂器利用液态二氧化碳吸热气化时体积急剧膨胀产生高压，致使煤(岩)体破碎或开裂。二氧化碳致裂器替代炸药，可用于爆破落煤、瓦斯综合治理、顶板治理、冲击地压治理、消突、顶煤弱化、石门揭煤、巷道底鼓治理、煤仓清堵等。用于煤层致裂增透，能够显著增加煤层透气性，解决低透气性煤层瓦斯抽采困难、超限频繁的问题，提高煤层瓦斯抽采效率。

在使用二氧化碳致裂器时，需要进行液态二氧化碳的充装。在液态二氧化碳的充装过程中，如图1所示，通过充装阀100的输入口18输入液态二氧化碳，输入的液态二氧化碳经过通路从输出口19排出，截止阀20用于控制二氧化碳充装通路的导通和关断。截止阀20沿平行于阀体11的轴线方向配置，从而对通路进行开关控制。该截止阀结构一方面位于阀体11的壳体内部，不利于工作人员操作，另一方面，如图1所示，由于截止阀20沿着阀体11的中心轴线设置，与充装阀中的导电通路距离较近，可能会导致导电通路的断路或短路，具有安全隐患，而且，截止阀20的存在使得导电通路的电极结构可以占据的空间大大缩小，限制了导电结构的调整变化。另外，由于截止阀20沿着阀体11的中心轴线设置，限制了截止阀的大小，因而限制了截止阀的刚度。

另外，在传统的充装方法中，需要经过致裂器排空、冷却、充装三个步骤才能完成液态二氧化碳的充装，这种方法操作复杂、效率低、液态二氧化碳利用率低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何使致裂器在充装时便于操作、充装效率高，同时不影响充装阀的导电可靠性以及导电通路的设计空间。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种二氧化碳致裂器和充装方法。

本发明提出的二氧化碳致裂器包括充装阀、发热装置、储液管、密封垫、定压剪切片和释放管，所述充装阀具有阀体和位于所述阀体之中的导通部，所述导通部用于将电源从所述充装阀的一端输入至另一端，所述阀体上具有输入液态二氧化碳的输入口、输出液态二氧化碳的输出口和截止阀，所述输入口和所述输出口之间形成通路，所述截止阀用于控制所述通路的开启和关闭，所述截止阀的一端位于所述阀体的外表面，另一端位于所述通路上。

可选的，所述储液管的壳体上方具有至少一个孔。

可选的，所述孔为两个。

可选的，所述截止阀垂直于所述通路。

本发明提出的二氧化碳的充装方法包括如下步骤：将充气管路与充装阀的输入口固定连接；在充装阀壳体外表面开启截止阀，使得液态二氧化碳从所述输入口流向所述致裂器的储液管并且所述储液管中的空气通过储液管上方的孔排出，同时对充装阀进行预冷；在排出白色雾气后将充装机的压力值设为预定值，继续进行充装。

可选的，所述孔为两个。

(三)有益效果

根据本发明的二氧化碳致裂器和充装方法，提升了充装阀的操作便利性。同时，大大增加了导电通路能够存在的空间，使得导电结构能够允许多种设计，充装阀中截止阀自身的形状所受限制也大大减小。而且，相对于传统的截止阀，本发明截止阀与导电通路之间距离明显增大，从而充装阀的导电可靠性也得到增强。相对于传统的轴向设置的截止阀，本发明的截止阀的刚度也显著增强。同时在充装液态二氧化碳时，无需像传统的充装过程中依序先排空再冷却然后充装，从而实现了一步充装的过程，简化了充装操作、提高了充装效率低、同时了提高了液态二氧化碳的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种充装阀的结构剖面示意图。

图2是根据本发明的一种致裂器的充装阀的结构剖面示意图。

图3是根据本发明的一种致裂器的储液管的结构剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明一个实施例的致裂器，该致裂器包括充装阀、发热装置、储液管、密封垫、定压剪切片和释放管。其中的充装阀如图2所示。

其中，充装阀200具有阀体11和位于阀体11之中的导通部17，导通部17用于将电源沿阀体11的中心轴线从充装阀的一端输入到另一端(连接发热装置的一端)。阀体11上具有输入液态二氧化碳的输入口18、输出液态二氧化碳的输出口19和截止阀20，输入口18和输出口19之间形成通路，截止阀20用于控制通路的开启和关闭。所述截止阀20的一端位于阀体11的外表面，另一端位于所述通路上。

通过将截止阀的一端设置在阀体11的外部，另一端设置在通路上，使得截止阀既能实现开启和关闭的功能，同时也非常便于工作人员操作，提升了操作便利性。同时，由于截止阀的位置由原来的平行于阀体轴线方向调整为沿阀体径向，大大增加了导电通路能够存在的空间，使得导电结构能够允许多种设计，而且截止阀自身的形状所受限制也大大减小。而且，相对于传统的截止阀，本发明截止阀与导电通路之间距离明显增大，从而充装阀的导电可靠性也得到增强。相对于传统的轴向设置的截止阀，本发明的截止阀的刚度显著增强。

在本发明的一个优选实施例中，本发明的致裂器的储液管如图3所示，在储液管的壳体上方具有至少一个孔，用于在液态二氧化碳充装时排出储液管中的空气。通过在储液管上设置孔，在充装液态二氧化碳时，通过放液孔对储液管内排空的同时实现对储液管的冷却，而无需像传统的充装过程中依序先排空再冷却然后充装，从而实现了一步充装的过程，简化了充装操作、提高了充装效率、同时提高了液态二氧化碳的利用率。

在本发明的一个优选实施例中，储液管的所述孔为两个。

在本发明的一个优选实施例中，截止阀垂直于所述通路。

本发明还提出了一种二氧化碳的充装方法，包括如下步骤：将充气管路与充装阀的输入口固定连接；在充装阀壳体外表面开启截止阀，使得液态二氧化碳从所述输入口流向所述致裂器的储液管并且所述储液管中的空气通过储液管上方的孔排出，同时对充装阀进行预冷；在排出白色雾气后将充装机的压力值设为预定值，继续进行充装。

根据本发明的二氧化碳充装方法，一方面，在充装阀壳体外表面开启截止阀，从而操作简便，同时由于储液管上具有孔，在充装液态二氧化碳时，通过放液孔对储液管内排空的同时实现对储液管的冷却，而无需像传统的充装过程中依序先排空再冷却然后充装，从而实现了一步充装的过程，简化了充装操作、提高了充装效率低、同时了提高了液态二氧化碳的利用率。

在本发明的二氧化碳充装方法中，储液管的所述孔为两个。

通过本发明上述实施例的二氧化碳致裂器，提升了充装阀的操作便利性。同时，大大增加了导电通路能够存在的空间，使得导电结构能够允许多种设计，充装阀中截止阀自身的形状所受限制也大大减小。而且，相对于传统的截止阀，本发明截止阀与导电通路之间距离明显增大，从而充装阀的导电可靠性也得到增强，本发明的截止阀的刚度显著增强。

通过本发明的二氧化碳的充装方法，操作简便，同时在充装液态二氧化碳时，无需像传统的充装过程中依序先排空再冷却然后充装，从而实现了一步充装的过程，简化了充装操作、提高了充装效率低、同时了提高了液态二氧化碳的利用率。

需要说明的是，本发明的二氧化碳致裂器和充装方法可以应用于煤矿的开采，也可以应用于非煤矿的其他矿山开采。本领域技术人员在具体应用时，根据应用的场景充分考虑安全性以及实际效果，从而进行选择。

以上实施例仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和范围当中。

Claims (6)

1.一种二氧化碳致裂器，包括充装阀、发热装置、储液管、密封垫、定压剪切片和释放管，所述充装阀具有阀体和位于所述阀体之中的导通部，所述导通部用于将电源从所述充装阀的一端输入至另一端，所述阀体上具有输入液态二氧化碳的输入口、输出液态二氧化碳的输出口和截止阀，所述输入口和所述输出口之间形成通路，所述截止阀用于控制所述通路的开启和关闭，所述截止阀的一端位于所述阀体的外表面，另一端位于所述通路上。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器，其特征在于：

所述储液管的壳体上方具有至少一个孔。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳致裂器，其特征在于：

所述孔为两个。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的二氧化碳致裂器，其特征在于：

所述截止阀垂直于所述通路。

5.一种二氧化碳的充装方法，包括如下步骤：

将充气管路与充装阀的输入口固定连接；

在充装阀壳体外表面开启截止阀，使得液态二氧化碳从所述输入口流向所述致裂器的储液管并且所述储液管中的空气通过储液管上方的孔排出，同时对充装阀进行预冷；

在排出白色雾气后将充装机的压力值设为预定值，继续进行充装。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳的充装方法，

其特征在于：所述孔为两个。