CN106705765A - 用于一次性气体破岩装置的气化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及非炸药爆破装置技术领域，公开了一种用于一次性气体破岩装置的气化器，包括柱状管壳、封装于所述管壳内的固体气化剂、以及击发装置，所述击发装置包括电源和与之电连接的击发单元，所述击发单元位于所述管壳内并与气化剂紧密接触，所述击发单元用于放热以击发气化剂发生化学反应；所述气化剂包括如下质量份数的组分：水杨酸8～15份，高氯酸钾30～40份，草酸铵10～20份，铝粉5～10份。本发明所用气化剂不含炸药，含能高、释能快，储存和使用方便，常压下受击发不做功，具有安全、环保、成本低的优点。

Description

用于一次性气体破岩装置的气化器

技术领域

本发明涉及非炸药爆破装置技术领域。

背景技术

传统炸药爆破所产生的安全问题、环保问题日趋突出，一些国家对炸药爆破的使用环境和场所进行了明确的限制，非炸药爆破技术近年来取得较快发展。

非炸药爆破技术中一种安全高效的方法，是采用外层由液体包覆的化学试剂，将该产品埋入钻孔，由控制器激发化学试剂，瞬时产生大量热量将外层的液体快速气化，并产生压力波，冲击岩石或混凝土内部的天然缝隙或薄弱部位，由此实现对岩石或混凝土的破碎或切割。现有技术关于该一次性气体破岩装置的说明较少，申请号为201510638618.5的中国发明专利公开了一种爆破用膨胀管及其爆破方法，其所用气化剂含有硝基胍，硝基胍自身是一种火炸药，同时也是其它炸药合成中重要的中间体，其在生产、运输、储存和使用各环节都有严格要求，受到国家严格管控，存在安全性不足、使用成本较高的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于一次性气体破岩装置的气化器，所用气化剂不含炸药，含能高、释能快，储存和使用方便，常压下受击发不做功，具有安全、环保、成本低的优点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：用于一次性气体破岩装置的气化器，包括柱状管壳、封装于所述管壳内的固体气化剂、以及击发装置，所述击发装置包括电源和与之电连接的击发单元，所述击发单元位于所述管壳内并与气化剂紧密接触，所述击发单元用于放热以击发气化剂发生化学反应；

所述气化剂包括如下质量份数的组分：

水杨酸8～15份，高氯酸钾30～40份，草酸铵10～20份，铝粉5～10份。

进一步地，所述管壳包括纸质管体和位于纸质管体两头的封堵，所述电源和击发单元由穿过所述封堵的导线连接，所述气化剂各组分经由混合后压实填满所述纸质管体。

优选的，所述封堵为塑料材质，其与所述纸质管体卡接或螺纹连接。

进一步地，所述击发单元为电阻，所述电源为高压直流脉冲电源。

所述高压直流脉冲电源给所述电阻通直流脉冲电流，使所述电阻击穿、短路，瞬间释放能量在所述管壳内产生局部高温，将气化剂引发，气化剂发生化学反应，在短时间内释放大量热能并产生压力波，岩体钻孔内填充的液体传递压力波到岩体，同时液体快速气化产生高压气团做功，使岩体破碎。

作为优选，所述电阻的阻值为1-2欧姆。

作为优选，所述气化剂包括如下质量份数的组分：

水杨酸11份，高氯酸钾35份，草酸铵15份，铝粉8份。

进一步地，所述气化剂还包括干燥剂。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明气化器所用气化剂组分含能高、释能快，在40毫秒内生成800度以上高温，其释放热能能够使气化器外层液体快速气化和膨胀，充分利用高压气体的准静态膨胀作用，使介质破碎。本发明气化器所用气化剂组分均为市面易取得之化学试剂产品，不含炸药，储存、管理和使用过程控制要求低，不需要行政审批手续，安全性高，且气化剂在常压下受击发不做功，不会产生冲击波对人身和建筑物造成伤害，具有安全、环保、成本低的优点。

附图说明

图1是本发明一种实施例的示意图。

其中，1、纸质管体；2、封堵；3、气化剂；41、击发单元；42、电源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种用于一次性气体破岩装置的气化器，包括柱状管壳、封装于管壳内的固体气化剂3、以及击发装置，击发装置包括电源42和与之电连接的击发单元41，击发单元41位于管壳内并与气化剂3紧密接触，击发单元41用于放热以击发气化剂3发生化学反应；

气化剂3包括如下质量份数的组分：

水杨酸8～15份，高氯酸钾30～40份，草酸铵10～20份，铝粉5～10份。

气化剂3组分均为市面易取得之化学试剂产品，不含炸药，储存、管理和使用过程易于控制，不需要行政审批手续，安全性高，且气化剂3在常压下受击发不做功，不会产生冲击波对人身和建筑物造成伤害，具有安全、环保、成本低的优点。

本发明气化器的一种实施例，见图1，管壳包括纸质管体1和位于纸质管体1两头的封堵2，电源42和击发单元41由穿过封堵2的导线连接，气化剂3各组分经由混合后压实填满纸质管体1。封堵2为塑料材质，其与纸质管体1卡接或螺纹连接。击发单元41为电阻，电源42为高压直流脉冲电源42。

击发所用电阻置于被气化剂3填充压实的柱状管壳内。

纸质管体1质轻、强度适宜，用于承载气化剂3，既满足气化剂3填装密实度要求，气化剂3被击发后释能，也不会对气化热和应力波的传递造成影响。

封堵2选用塑料材质，强度比纸质管体1好，在管壳轴向的承载能力更好，不易损坏，也易于气化器的组装和使用。

高压直流脉冲电源给电阻通直流脉冲电流，使电阻击穿、短路，瞬间释放能量在管壳内产生局部高温，将气化剂3引发。气化剂3发生化学反应，在短时间内释放大量热能并产生压力波，岩体钻孔内填充的液体传递压力波到岩体，同时液体快速气化产生高压气团做功形成应力波，使岩体破碎。

作为优选，电阻的阻值为1-2欧姆。

击发装置采用高压直流脉冲电源和击穿电阻，稳定性好，响应快，安全性好，使用方便。

本发明气化剂3的实施例1，由如下质量份数的组分混合构成：

水杨酸8份，高氯酸钾40份，草酸铵10份，铝粉10份。

本发明气化剂3的实施例2，由如下质量份数的组分混合构成：

水杨酸15份，高氯酸钾30份，草酸铵20份，铝粉5份。

本发明气化剂3的实施例3，由如下质量份数的组分混合构成：

水杨酸11份，高氯酸钾35份，草酸铵15份，铝粉8份。

对本发明进一步地改进，气化剂3还包括干燥剂。干燥剂选用中性、非还原性干燥剂，如无水硫酸钠，本发明气化剂3中按质量份数添加无水硫酸钠10-15份。

本发明气化器配合外层包覆的气体、液体作为一次性气体破岩装置，操作使用方便，结构简单，做功瞬间没有冲击波，无烟尘、无声音、不产生有害气体，使用成本低，安全性能好，克服了传统炸药爆破技术繁琐的行政审批手续、安全管理难度高等问题，适用于矿山开采、露天爆破、巷道爆破、挤压爆破以及边坡修整、市政施工等技术领域。

以上对本发明进行了详细介绍，本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在于：包括柱状管壳、封装于所述管壳内的固体气化剂（3）、以及击发装置，所述击发装置包括电源（42）和与之电连接的击发单元（41），所述击发单元（41）位于所述管壳内并与气化剂（3）紧密接触，所述击发单元（41）用于放热以击发气化剂（3）发生化学反应；

所述气化剂（3）包括如下质量份数的组分：

水杨酸8～15份，高氯酸钾30～40份，草酸铵10～20份，铝粉5～10份。

2.根据权利要求１所述的用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在于所述管壳包括纸质管体（1）和位于纸质管体（1）两头的封堵（2），所述电源（42）和击发单元（41）由穿过所述封堵（2）的导线连接，所述气化剂（3）各组分经由混合后压实填满所述纸质管体（1）。

3.根据权利要求2所述的用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在于所述封堵（2）为塑料材质，其与所述纸质管体（1）卡接或螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在于所述击发单元（41）为电阻，所述电源（42）为高压直流脉冲电源。

5.根据权利要求4所述的用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在于所述电阻的阻值为1-2欧姆。

6.根据权利要求１所述的用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在于所述气化剂（3）包括如下质量份数的组分：

水杨酸11份，高氯酸钾35份，草酸铵15份，铝粉8份。

7.根据权利要求１所述的用于一次性气体破岩装置的气化器，其特征在所述气化剂（3）还包括干燥剂。