手机版|
点击下图片即可查看大图
谈起矿山开采所有的人都不会陌生，想必所有的人都知道不是采用传统的爆破方法就是用机械传统的爆破方法需要很多的审批流程和专业人员车辆甚至需要相关部门到现场监督比较复杂，采用机械嗯费时又费力主要是费用高，现在您不用在位此事担心了，针对这些问题二氧化碳爆破设备都已克服。二氧化碳爆破设备及致裂器，二氧化碳爆破设备包括管体、填充腔、点火机构和充气机构，管体内为填充腔，管体连接密封点火机构和充气机构，填充腔填充有超临界氧和含碳有机物或还原性单质，点火机构包括电热丝、导线、导线穿孔和密封基体，电热丝连接导线，密封基体轴心部为导线穿孔，导线通过绝缘层外包穿过导线穿孔； 充气机构包括充气孔、阀杆和充气阀座，充气孔贯通充气阀座，充气孔中部为锁气腔，阀杆安装在锁气腔内，充气阀座与密封基体之间连接有连接件；二氧化碳爆破设备具有制造成本低、反应料混合均匀度高、放热效率高和运输安全性好的优点
一、 二氧化碳爆破设备主要分为以下几个结构：
1. 二氧化碳爆破设备，包括管体、填充腔、点火机构和充气机构，管体内为填充腔，管体的两端分别连接点火机构和充气机构， 填充腔填充有还原剂和氧化剂， 氧化剂为液态氧、超临界态氧或高压气态氧， 还原剂为含碳有机物或还原性单质， 点火机构包括电热丝、导线、导线穿孔和密封基体，电热丝连接导线，密封基体轴心部为导线穿孔，导线穿过导线穿孔后用密封胶固化密封，密封基体与管体密封连接， 充气机构包括充气孔、阀杆和充气阀座，充气孔贯通充气阀座的底部与顶部，充气孔中部为锁气腔，阀杆通过螺纹结构活动安装在锁气腔内，锁气腔内设有密封球，且密封球位于阀杆的底部，充气阀座与管体密封连接， 密封基体与充气阀座之间连接有连接件。2.连接件为连接杆， 连接件的两端分别与密封基体和充气阀座整体连接或密封铆接或螺纹连接。3.连接件为连接钢丝，连接件的两端分别拴结在密封基体和充气阀座。4.管体的抗压强度大于5.045Mpa， 填充腔内的氧化剂为超临界态氧5.管体为纤维质筒或包含纤维材质的复合层筒， 管体的一端密封包缠有地一金属接头，管体的另一端密封包缠有地二金属接头，地一金属接头密封连接充气机构，地二金属接头密封连接点火机构。6.管体包括纤维层和硬化层，硬化层位于纤维层的外层，或者 管体包括基体层、纤维层和硬化层，硬化层位于纤维层的外层，基体层位于纤维层的内层。7.管体为碳钢或不锈钢材质， 管体的两端端口通过钢管缩口加工方式分别密封包接在密封基体与充气阀座的外侧层。8.管体的一端与密封基体通过地一管状铆钉密封铆接，管体的另一端与充气阀座通过地二管状铆钉（m2）密封铆接。9. 致裂器，其特征在于：采用权利要求1-8任一项 的二氧化碳爆破设备直接用于致裂物体。
二、爆破原理介绍：
二氧化碳爆破设备及致裂器，是利用易气化的液态或固体物质气化膨胀产生高压气体，使周围介质膨胀做功，并导致破碎，具有无明火、安全、高效的特点.二氧化碳爆破设备中的典型，被广泛应用在采矿业、地质勘探、水泥、钢铁、电力等行业、地铁与隧道及市政工程、水下工程、以及应急救援抢险中。现有的二氧化碳爆破设备主要包括汽化储液管和安装在汽化储液管内的发热隐爆器；发热隐爆器点火发热后将汽化储液管内的易气化物气化，并导致膨胀抱诈。现有二氧化碳爆破设备的结构主要是将产热的化学反应物通过装料带装在金属网管内，并将电热丝封装在化学反应物中；该种隐爆器结构需预先填装能发生产热反应的氧化剂和还原剂，普遍采用的是粉末状氧化剂和还原剂，常用的产热反应物组合是留皇、硝石）和碳粉，其反应方程式为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗称黑伙要反应，该种反应料的成本较低。采用上述结构的隐爆器，存在的问题是：1、隐爆器内所需填装的热反应物是需进行混料、拌匀、卷料或装袋等过程的加工，填装过程耗时耗工，制造成本较大；2、隐爆器在填装药剂过程，氧化剂和还原剂容易出现混合不均的问题，导致放热效率较低；3、热反应料需预先混合填充，运输过程中温度偏高易引发燃烧或抱诈，具有较大的安全隐患；4、由于隐爆材料的延时或其他情况出现，容易出现哑炮的情况，无法判断哑炮是何种原因造成的，故不能通过排哑炮方式消除安全隐患；5、现有二氧化碳爆破设备隐爆方式采用固态活化剂燃烧产生高温，直接导热到液态二氧化碳，使液态二氧化碳气化膨胀，其液态二氧化碳的吸热效率较低；6、隐爆器的放热速度较慢，药剂反应不充分，热释效率低，液态物气化后的压强偏小，爆破威力较小；7、爆破后，隐爆器内的反应物产生大量的含量有毒有害气体，如硫化氢、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等气体，给爆破场所带来较大的毒害污染。另外，现有二氧化碳爆破设备，发生爆破时，管体易裂开成两段，裂开的两端端头容易飞出；当二氧化碳爆破设备用于表层岩石爆破时，膨胀气体向上端端头泄出，导致裂岩威力减小；现有爆破技术中，为了避免端口泄气，常规的做法是在爆破孔的孔口预留40cm以上的孔深，用于填埋沙土，但该种填装方式容易导致表层岩石无法碎裂，产生大块岩石，需要后期二次破岩。
三、其特征在于：
采用上述二氧化碳爆破设备直接用于致裂物体。超临界氧是指氧处于临界温度（-118.57℃)和临界压力（5.043Mpa）以上，介于气体和液体之间的流体氧，兼有气体液体的双重性质和优点；超临界氧与碳有机物发生燃烧反应时，具有高温高热的效果。二氧化碳爆破设备 的隐爆器，其填充腔内预先放置还原剂，还原剂为固态或液态，固态还原剂可以是粉末状、颗粒状或条丝状；运输过程中，填充腔内无氧化剂，因此运输过程中的静电或温度偏高不会引发燃烧抱诈；在爆破现场使用时，通过使用其充气机构填充超临界氧，超临界氧可均匀的吸附在还原剂表面
，填充后通过对其点火机构进行通电，加热电热丝，点燃填充腔内的反应料。另外，上述优化结构中，管体采用两个分节体进行组装的方式，其还原剂可以从中部放入，具有便于装药的优点。管体采用纤维质筒或包含纤维材质的复合层筒，由于纤维材质的抗拉强度较大，其中，碳纤维的抗拉强度达3500MPa以上，芳纶纤维的抗拉强度达5000-6000MPa，玻璃纤维的抗拉强度在2500MPa左右，聚酯纤维的抗拉强度达500MPa以上，而碳钢钢材的抗拉强度普遍345MPa左右，故完全可以替代现有碳钢对高压气、高压液或液化气进行约束；采用纤维材质，能减小管体的壁厚，同时，纤维材质密度小，能较大程度的减小管体的重量，并减小管体的制造成本。现有的隐爆器的氧化剂和还原剂均为固态物，需在生产过程中混合，并制成块状，或用带体装填；二氧化碳爆破设备 的隐爆器采用充气机构充压入反应料，其填充腔内预先填装还原剂，超临界氧（氧化剂）在现场填充；二氧化碳爆破设备 的隐爆器无需在生产过程预先填充混合料（反应料），能避免混合料在生产、储存和运输过程因摩擦、高温、静电引发燃烧或抱诈，二氧化碳爆破设备的结构方式避免了运输过程带来的安全隐患。现有的隐爆器主要是采用固态反应物进行混料后包装而成的反应料包，未进行有效的密封和防潮、防震动、防高温、防摩擦处理，容易出现反应料受潮、反应料与电热丝剥脱分离存在间隙的问题，导致产生哑炮；二氧化碳爆破设备 的隐爆器，其填充腔内的超临界氧均匀吸附在还原剂中，超临界氧与还原剂均匀混合，电热丝被超临界氧和还原剂均匀附集，在隐爆时能实现100%起爆，能有效避免哑炮的产生。现有的隐爆器中反应料需低温环境下混合，且为固态颗粒混合，其混合均匀度存在较大的限制，起爆后，其反应速度较慢，反应的充分性较差，存在大量的残留，热能释放效率在40%以下；二氧化碳爆破设备 的隐爆器，由于超临界氧兼有气体和液体的双重性质，填充腔内的还原剂吸附超临界氧后，能以溶解的分子状态随超临界氧共同流动，超临界氧与还原剂高度均匀混合，在通电隐爆后能短时间内实现充分反应，热能释放效率达到95%以上。现有采用活化剂隐爆的方式，需要在生产过程中，预先配制活化剂组分，通常是高氯酸钾等强氧化剂和铝粉等强还原剂，需要称重、混料、搅拌、制型；二氧化碳爆破设备的结构方式，通过向填充腔充入超临界氧，使超临界氧吸附在还原剂上，节省了传统隐爆器（活化剂）生产过程中所需的混料、拌料、制型的生产工艺；同时，采用超临界氧比采用高氯酸钾、高锰酸钾和铝粉混合物成本更低。现有的隐爆器（活化剂），引燃后，在反应过程中，其反应热持续向周边传导，传导到周边的液态二氧化碳中，并由周边液态二氧化碳向外扩散热量，该种导热过程，二氧化碳的温度分布不均，吸热效率较低，二氧化碳气化膨胀压强较低；二氧化碳爆破设备 的隐爆器，其反应料存在密封管体约束，其反应料可在密封管体的约束下发生充分的放热反应，反应产生的高温高压气体物致使管体瞬间炸裂，并瞬时混合到液态二氧化碳中，高温高压气体与二氧化碳瞬间混合，实现二氧化碳瞬间吸热气化，该种隐爆方式，相对于现有的，其液态二氧化碳的吸热速度快，吸热效率达到98%以上，其隐爆器产生的热量能充分的被液态二氧化碳吸收，能较大程度的提升二氧化碳爆破设备的爆破威力。二氧化碳爆破设备 的隐爆器，其反应料能充分反应，反应产物能实现充分氧化，其反应产物主要为气体，对爆破现场无污染，能有效减小现场工作人员的中毒隐患，实现安全爆破，无污染，无气体产生，爆破后马上能施工作业。
四、 二氧化碳爆破设备在爆破后：
外管受膨胀气压发生断裂，但在连接件的连接作用下，两端端头仍保持连接，不会导致端头飞出的现象，在爆破填装过程中，爆破孔的填沙厚度只需5-15cm，表层岩石能被爆破碎裂，能有效防止大块岩石的产生。有益效果：二氧化碳爆破设备具有加工简单、制造成本低、反应料混合均匀度高、放热效率高、运输安全性好、无哑炮隐患、液态气化物吸热效果好以及防止爆破器端头飞出的优点。
