二氧化碳爆破設備氣化爆破裝置，屬用于巖體爆破的致裂裝置領域，包括致裂管、活化器、充液堵蓋、位于致裂管外的絕熱防護層，充液堵蓋上設有一充液開口，活化器裝于該充液開口內，開口處還設有用于充液開口密封的鎖閉件。本裝置簡化了致裂器的充能結構，直接由活化器裝配用的充能開口充裝液體，無需昂貴的增壓充裝配套設備，降低成本。

1.一種二氧化碳爆破設備氣化爆破裝置，其特征在于，包括致裂管、活化器、充液堵蓋、位于致裂管外的絕熱防護層，充液堵蓋上設有一充液開口，活化器裝于該充液開口內，開口處還設有用于充液開口密封的鎖閉件； 致裂管內裝有特種液體， 特種液體是液氮；致裂管為采用高強度耐低溫材料制成的圓柱管體， 致裂管內裝的液氮不能滿液位。

2.活化器包括活化管體、堵頭、電能隱爆裝置， 堵頭與活化管體密封連接，電能隱爆裝置位于管體內，電能隱爆裝置的隱爆線穿過堵頭。

3.鎖閉件上設有讓隱爆線穿過的通孔。

4.堵頭形狀與充液開口形狀相適應，堵頭卡裝在充液開口內，活化管體伸至致裂管內腔。

5.堵頭上設有錐面或階梯面，在錐面或階梯面上設有密封圈安裝淺槽，該淺槽內設有密封圈。

二氧化碳爆破設備氣化爆破裝置技術領域

二氧化碳爆破設備用于巖體爆破的致裂裝置，尤其是用于巖體爆破的一次性特種液體氣化致裂裝置。

背景技術

二氧化碳致裂技術于20世紀50年代就開始被英國重視和開發，初是專門為高瓦絲礦井的采煤工作面研發的。目前已推廣到巖石、混凝土和其他物質的快速安全爆破，被廣泛用于鋼鐵和水泥行業。因為其只產生低噪聲和低振動，與詐要相比具有價格低、安全、易于使用等優點。目前，致裂裝置采用兩種結構：A、一種是重復性使用的二氧化碳致裂器，在高強度合金鋼制成的儲液管一端裝有定壓泄能片和泄能頭、另一端裝有活化器及充能頭，充能頭上再旋有導管。導管上裝有接線柱，并焊有手環。高壓液態二氧化碳由充能頭充裝。工作時，由外接電源來激發活化器使其燃燒產生高熱，高壓液態二氧化碳受熱瞬間氣化膨脹產生高壓，當壓力超過泄能片的剪切強度時，泄能片被沖破，從泄能頭的泄能口釋放高壓二氧化碳氣體對周圍巖體產生強烈沖擊作用，并使其破裂。這種致裂裝置因在使用中只是定壓泄能片、活化器及液壓二氧化碳被消耗，其他部件可重復使用上千次以上。B、第二種是一次性使用二氧化碳致裂器，組裝在一起的充液閥、致裂管、活化器、上堵頭、帶手環的鎖緊頭；充液閥、致裂管及上堵頭組成密閉容器，用于充裝高壓液態二氧化碳，活化器裝入密閉容器內，并用帶手環的鎖緊頭鎖緊。可以根據不同環境要求選擇其充氣裝置的位置，或于底部，或于活化器位置，或位于上堵頭上。由于一次性使用二氧化碳致裂器具有重量輕便，操作簡單，使用效率高，投入成本低等優點，在市場上已逐步替代重復性使用二氧化碳致裂器，日益得到廣泛使用。但是這種產品在使用時也存在如下缺點：由于在常壓下，二氧化碳的沸點為31℃，為保證二氧化碳不在常溫下汽化，必須將其增壓充裝，而壓力必須得大于7.8MPa以上，增加了生產環節及投入；液態二氧化碳在增壓充裝時容易氣化結冰，從而使增壓泵發生凍堵現象；高壓液態二氧化碳對致裂器本身也是一種安全隱患。對管體材料要求高。

發明內容

二氧化碳爆破設備氣化爆破裝置，簡化了致裂器的充能結構，直接由活化器裝配用的充能開口充裝液體，無需昂貴的增壓充裝配套設備，降低成本。

二氧化碳爆破設備氣化爆破裝置，包括致裂管、活化器、充液堵蓋、位于致裂管外的絕熱防護層，充液堵蓋上設有一充液開口，活化器裝于該充液開口內，開口處還設有用于充液開口密封的鎖閉件。活化器包括活化管體、堵頭、電能隱爆裝置， 堵頭與活化管體密封連接，電能隱爆裝置位于管體內，電能隱爆裝置的隱爆線穿過堵頭。鎖閉件上設有讓隱爆線穿過的通孔。堵頭形狀與充液開口形狀相適應，堵頭卡裝在充液開口內，活化管體伸至致裂管內腔。

堵頭上設有錐面或階梯面，在錐面或階梯面上設有密封圈安裝淺槽，該淺槽內設有密封圈。

致裂管內裝有特種液體， 是特種液體是液氮；致裂管為采用高強度耐低溫材料制成的圓柱管體。致裂管內裝的特種液體不能滿液位。

本技術的液氮灌裝為無壓力條件下直接灌裝。無需購置充裝設備，降低了生產成本，確保了生產安全；本技術簡化了致裂器的充能結構，直接由充液開口充裝液體，該充液開口也是活化器裝配口，減少了生產環節；本技術充入的為液氮，其膨脹系數大約為1：684，二氧化碳的膨脹系數約為1：594，液氮膨脹系數大于二氧化碳的膨脹系數，相同容積的致裂器，其氣化裂的效果更好，生產效率更高；本技術的介質液氮的氣化溫度低，為-193℃，在致裂時反應更加的快捷，其效果更明顯；本技術中在致裂器外層加絕熱防護層為珍珠巖，石棉網布等，確保了致裂管內部液氮分子結構不發生變化，保證了生產安全性，因本裝置較好的保溫隔熱設計，在常溫下可以充裝，在超低溫下充裝效果更好；致裂管內的液氮不能滿液位，要有一定的富裕空間，以免液氮受熱氣化產生高壓；產品一次性使用，無回收環節，且產品使用時為物理膨脹作功，安全環保。