CN206419013U - 一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置，包括开设在基层上的爆破孔，所述爆破孔中填充有干冰，所述爆破孔中穿设有与干冰接触的发热管，所述爆破孔的孔口处安装有干冰致裂封孔器，所述发热管还通过引爆线路与爆破孔外部的起爆装置连接。本实用新型无需使用高压的二氧化碳，完全省去了致裂器，可以将干冰常压下置入爆破孔中，大大降低了设备成本和使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿山爆破技术领域，更具体地说，特别涉及一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置。
背景技术
参阅图1所示，现有的二氧化碳爆破/爆裂系统是由二氧化碳致裂器201(内部装有安全发热管)、二氧化碳充气工作站202、液态二氧化碳203、组成。具体来讲，就是在工地现场用二氧化碳充气工作站将液态二氧化碳压缩充入二氧化碳致裂器中，然后将二氧化碳致裂器201装入钻孔中，并采用起爆器204进行起爆。
在工地起爆时，起爆器点燃二氧化碳致裂器中的发热管，发热管发热，提供热量将压力高达10-15Mpa的液态二氧化碳快速加热变为气态二氧化碳，二氧化碳体积膨胀400-600 倍以上，从而产生冲击力而致裂岩石。
其存在以下问题：
1、在施工过程中，需要将带20公斤压力的液态二氧化碳长途运输到施工现场，需审批且不安全、繁琐。
2、二氧化碳充气工作站操作程序复杂，且成本高达数十万元，使用门槛高。
3、在二氧化碳灌装及施工过程中，二氧化碳致裂器中的液态二氧化碳压力达100公斤以上，对产品质量要求高，存在较大的安全隐患，且影响效率增加成本。
4、重复使用二氧化碳致裂器重量近70公斤，一次性使用二氧化碳致裂器重量也达10公斤以上，与传统的火工爆破产品相比，重量太重，劳动强度极大，效率极低，进而造成成本太高，难以广泛运用。
因而，迫切需要研发一种全新的能克服以上缺陷的且能与传统的火工爆破产品竞争的爆破/爆裂系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置，不需要使用高压液态二氧化碳，不需要使用二氧化碳充气工作站，常压下即可使用，直接利用干冰和发热管即可实现爆破。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置，包括开设在基层上的爆破孔，所述爆破孔中填充有干冰，所述爆破孔中穿设有与干冰接触的发热装置，所述爆破孔的孔口处安装有干冰致裂封孔器，所述发热装置还通过引爆线路与爆破孔外部的起爆装置连接。
进一步地，所述干冰致裂封孔器包螺母、螺杆和第一膨胀管，所述螺杆穿过所述第一膨胀管，且所述螺杆一端螺接有螺母，且所述螺母支撑在所述第一膨胀管一端的端面上，所述第一膨胀管的另一端轴向开设有多个第一切口，所述螺杆的另一端为圆锥体，圆锥体的最大直经大于第一膨胀管的内经，圆锥体的最大直径加上第一膨胀管的壁厚大于或等于爆破孔的直径。
进一步地，所述圆锥体与第一膨胀管之间还套装有第二膨胀管，所述第二膨胀管的一端为圆锥形，且穿设在第一膨胀管的另一端，所述第二膨胀管的另一端开设有多个第二切口。
进一步地，干冰致裂封孔器和爆破孔中干冰之间的空腔中还填充有封孔材料，所述封孔材料由粘性土与石子骨料搅拌混合而成。
进一步地，所述发热装置为发热管，所述发热管的长度小于等于干冰的填充长度，大于干冰的填充长度的四分之三，且所述干冰填充在发热管与爆破孔之间的孔隙中。
进一步地，所述起爆装置为电起爆装置或电力电源。
本实用新型的优点在于：干冰通过配送系统配送到工地现场，用专用工具将干冰装入已装了安全发热管的爆破孔中，填入封孔材料，再通过干冰致裂封孔器封堵爆破孔，并采用起爆装置进行起爆。起爆时，起爆装置点燃发热管，发热管瞬间发热，提供热量，干冰快速加热，干冰瞬间升华为气态二氧化碳，膨胀800--1000倍以上，从而产生数百兆帕的冲击力和膨胀力，将岩石、煤、矿等致裂。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：使二氧化碳致裂技术得到革命性的变革，彻底解决了以下问题：
1、不再需要二氧化碳灌装成套设备，解决了二氧化碳致裂技术推广的投资门槛问题。
2、因干冰不带压，可以在常压下使用，彻底摆脱了数十公斤以上的高压液体二氧化碳带来的施工技术门槛和安全风险，使二氧化碳致裂施工变得像土建施工一样安全。
3、不在需要专用的致裂器。
3、极大地解放了生产力，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是传统的二氧化碳爆破系统的工作原理图；
图2是本实用新型的一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置的结构示意图；
图3是本实用新型中干冰致裂封孔器的结构示意图一；
图4是本实用新型中干冰致裂封孔器的结构示意图二；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图2所示，本实用新型提供的一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置，包括开设在基层1上的爆破孔2，爆破孔2中填充有干冰3，爆破孔2中穿设有与干冰3接触的发热装置4，爆破孔2的孔口处安装有干冰致裂封孔器5，发热装置4还通过引爆线路6与爆破孔外部的起爆装置7连接。
在使用时，干冰3通过配送系统配送到工地现场，用专用工具将干冰3装入已装有发热装置的爆破孔2中，并采用起爆装置7进行起爆。起爆时，起爆装置7点燃爆破孔2 中的发热装置4，发热装置4瞬间发热，提供热量，干冰3快速加热，干冰3瞬间升华为气态二氧化碳，膨胀800--1000倍以上，从而产生数百兆帕的冲击力和膨胀力，将岩石、煤、矿等致裂。通过该装置，无需使用高压的二氧化碳，完全省去了致裂器，可以将干冰 3常压下置入爆破孔2中，大大降低了设备成本和使用成本。
在本实施例中，所述发热装置4为发热管，发热管的长度小于等于干冰3的填充长度，大于干冰3的填充长度的四分之三。优选的发热管的长度与干冰3填充长度相同，且干冰3填充在发热管与爆破孔2之间的孔隙中，所以大大提高了发热管与干冰3的接触面积，干冰3在升华时冲击力大，瞬间爆发力强，有利于提高爆破效率。起爆装置为电起爆装置或电力电源7，引爆线路3是起爆电线，电起爆装置或电力电源的优点是响应速度快，发热量大。
参见图3所示，在本实用新型的一个优选实施例中，干冰致裂封孔器5包螺母51、螺杆52和第一膨胀管53，所述螺杆52穿过所述第一膨胀管53，且所述螺杆52一端螺接有螺母51，且所述螺母51支撑在所述第一膨胀管53一端的端面上，所述第一膨胀管53 的另一端轴向开设有多个第一切口54，所述螺杆51的另一端为圆锥体55，圆锥体55的最大直经大于第一膨胀管53的内经，圆锥体55的最大直径加上第一膨胀管53的壁厚大于或等于爆破孔2的直径。在拧紧螺母51时，螺杆52相对第一膨胀管53轴向移动，圆锥体55挤压第一膨胀管53，第一膨胀管53上的卡爪张开，卡抓在爆破孔2侧壁上。参阅图4所示，为了进一步提高干冰致裂封孔器5卡爪爆破孔2侧壁的摩擦力，所述圆锥体 55与第一膨胀管53之间还套装有第二膨胀管56，所述第二膨胀管56的一端为圆锥形，且穿设在第一膨胀管53的另一端，所述第二膨胀管56的另一端开设有多个第二切口57。在拧紧螺母51时，第一膨胀管53和第二膨胀管56上的卡爪均能张开，卡抓在爆破孔2 侧壁上。
最优的，干冰致裂器5与爆破孔2之间的还填充有封孔材料58，封孔材料58由粘性土与石子骨料搅拌混合而成，该封孔材料58也可以用胶填充。也或者可以使用封孔材料 58直接密封爆破孔2的孔口等方式也不影响本实用新型的实施。干冰致裂封孔器中膨胀管的数量和封孔深度根据需要而定，封孔材料需分层捣实。在使用时，先填入粘性材料和石粉的混合物并分层捣实，离孔口0.5-2米时，再将干冰致裂封孔器放入爆破孔中，保持螺母51在爆破孔外，再旋紧螺母51，将螺杆52的向上提将第一膨胀管53底部的爪子撑开，卡爪支撑在爆破孔2的孔壁上，干冰致裂封孔器5实现对爆破孔2的封孔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点。
1、不再需要二氧化碳灌装成套设备，解决了二氧化碳致裂技术推广的投资门槛问题。
2、因干冰不带压，可以在常压下使用，彻底摆脱了数十公斤以上的高压液体二氧化碳带来的施工技术门槛和安全风险，使二氧化碳致裂施工变得像土建施工一样安全。
3、极大地解放了生产力，提高了生产效率。
4、不再需要专用的致裂器。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种爆破孔作为干冰容器的致裂装置，其特征在于：包括开设在基层上的爆破孔，所述爆破孔中填充有干冰，所述爆破孔中穿设有与干冰接触的发热装置，所述爆破孔的孔口处安装有干冰致裂封孔器，所述发热装置还通过引爆线路与爆破孔外部的起爆装置连接。
2.根据权利要求1所述的爆破孔作为干冰容器的致裂装置，其特征在于：所述干冰致裂封孔器包螺母、螺杆和第一膨胀管，所述螺杆穿过所述第一膨胀管，且所述螺杆一端螺接有螺母，且所述螺母支撑在所述第一膨胀管一端的端面上，所述第一膨胀管的另一端轴向开设有多个第一切口，所述螺杆的另一端为圆锥体，圆锥体的最大直经大于第一膨胀管的内经，圆锥体的最大直径加上第一膨胀管的壁厚大于或等于爆破孔的直径。
3.根据权利要求2所述的爆破孔作为干冰容器的致裂装置，其特征在于：所述圆锥体与第一膨胀管之间还套装有第二膨胀管，所述第二膨胀管的一端为圆锥形，且穿设在第一膨胀管的另一端，所述第二膨胀管的另一端开设有多个第二切口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的爆破孔作为干冰容器的致裂装置，其特征在于：所述发热装置为发热管，所述发热管的长度小于等于干冰的填充长度，大于干冰的填充长度的四分之三，且所述干冰填充在发热管与爆破孔之间的孔隙中。
5.根据权利要求4所述的爆破孔作为干冰容器的致裂装置，其特征在于：所述起爆装置为电起爆装置或电力电源。
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| CN107747889A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-02 | 成都凯隆机械维修有限公司 | 具有定位安放功能的致裂器 |
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