談起礦山開采所有的人都不會(huì)陌生，想必所有的人都知道不是采用傳統(tǒng)的爆破方法就是用機(jī)械傳統(tǒng)的爆破方法需要很多的審批流程和專業(yè)人員車輛甚至需要相關(guān)部門到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督比較復(fù)雜，采用機(jī)械嗯費(fèi)時(shí)又費(fèi)力主要是費(fèi)用高，現(xiàn)在您不用在位此事?lián)牧?，針?duì)這些問題二氧化碳爆破設(shè)備都已克服。二氧化碳爆破設(shè)備及致裂器，二氧化碳爆破設(shè)備包括管體、填充腔、點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和充氣機(jī)構(gòu)，管體內(nèi)為填充腔，管體連接密封點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和充氣機(jī)構(gòu)，填充腔填充有超臨界氧和含碳有機(jī)物或還原性單質(zhì)，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)包括電熱絲、導(dǎo)線、導(dǎo)線穿孔和密封基體，電熱絲連接導(dǎo)線，密封基體軸心部為導(dǎo)線穿孔，導(dǎo)線通過絕緣層外包穿過導(dǎo)線穿孔； 充氣機(jī)構(gòu)包括充氣孔、閥桿和充氣閥座，充氣孔貫通充氣閥座，充氣孔中部為鎖氣腔，閥桿安裝在鎖氣腔內(nèi)，充氣閥座與密封基體之間連接有連接件；二氧化碳爆破設(shè)備具有制造成本低、反應(yīng)料混合均勻度高、放熱效率高和運(yùn)輸安全性好的優(yōu)點(diǎn)

一、 二氧化碳爆破設(shè)備主要分為以下幾個(gè)結(jié)構(gòu)：

1. 二氧化碳爆破設(shè)備，包括管體、填充腔、點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和充氣機(jī)構(gòu)，管體內(nèi)為填充腔，管體的兩端分別連接點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和充氣機(jī)構(gòu)， 填充腔填充有還原劑和氧化劑， 氧化劑為液態(tài)氧、超臨界態(tài)氧或高壓氣態(tài)氧， 還原劑為含碳有機(jī)物或還原性單質(zhì)， 點(diǎn)火機(jī)構(gòu)包括電熱絲、導(dǎo)線、導(dǎo)線穿孔和密封基體，電熱絲連接導(dǎo)線，密封基體軸心部為導(dǎo)線穿孔，導(dǎo)線穿過導(dǎo)線穿孔后用密封膠固化密封，密封基體與管體密封連接， 充氣機(jī)構(gòu)包括充氣孔、閥桿和充氣閥座，充氣孔貫通充氣閥座的底部與頂部，充氣孔中部為鎖氣腔，閥桿通過螺紋結(jié)構(gòu)活動(dòng)安裝在鎖氣腔內(nèi)，鎖氣腔內(nèi)設(shè)有密封球，且密封球位于閥桿的底部，充氣閥座與管體密封連接， 密封基體與充氣閥座之間連接有連接件。2.連接件為連接桿， 連接件的兩端分別與密封基體和充氣閥座整體連接或密封鉚接或螺紋連接。3.連接件為連接鋼絲，連接件的兩端分別拴結(jié)在密封基體和充氣閥座。4.管體的抗壓強(qiáng)度大于5.045Mpa， 填充腔內(nèi)的氧化劑為超臨界態(tài)氧5.管體為纖維質(zhì)筒或包含纖維材質(zhì)的復(fù)合層筒， 管體的一端密封包纏有地一金屬接頭，管體的另一端密封包纏有地二金屬接頭，地一金屬接頭密封連接充氣機(jī)構(gòu)，地二金屬接頭密封連接點(diǎn)火機(jī)構(gòu)。6.管體包括纖維層和硬化層，硬化層位于纖維層的外層，或者 管體包括基體層、纖維層和硬化層，硬化層位于纖維層的外層，基體層位于纖維層的內(nèi)層。7.管體為碳鋼或不銹鋼材質(zhì)， 管體的兩端端口通過鋼管縮口加工方式分別密封包接在密封基體與充氣閥座的外側(cè)層。8.管體的一端與密封基體通過地一管狀鉚釘密封鉚接，管體的另一端與充氣閥座通過地二管狀鉚釘（m2）密封鉚接。9. 致裂器，其特征在于：采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng) 的二氧化碳爆破設(shè)備直接用于致裂物體。

二、爆破原理介紹：

二氧化碳爆破設(shè)備及致裂器，是利用易氣化的液態(tài)或固體物質(zhì)氣化膨脹產(chǎn)生高壓氣體，使周圍介質(zhì)膨脹做功，并導(dǎo)致破碎，具有無明火、安全、高效的特點(diǎn).二氧化碳爆破設(shè)備中的典型，被廣泛應(yīng)用在采礦業(yè)、地質(zhì)勘探、水泥、鋼鐵、電力等行業(yè)、地鐵與隧道及市政工程、水下工程、以及應(yīng)急救援搶險(xiǎn)中?，F(xiàn)有的二氧化碳爆破設(shè)備主要包括汽化儲(chǔ)液管和安裝在汽化儲(chǔ)液管內(nèi)的發(fā)熱隱爆器；發(fā)熱隱爆器點(diǎn)火發(fā)熱后將汽化儲(chǔ)液管內(nèi)的易氣化物氣化，并導(dǎo)致膨脹抱詐。現(xiàn)有二氧化碳爆破設(shè)備的結(jié)構(gòu)主要是將產(chǎn)熱的化學(xué)反應(yīng)物通過裝料帶裝在金屬網(wǎng)管內(nèi)，并將電熱絲封裝在化學(xué)反應(yīng)物中；該種隱爆器結(jié)構(gòu)需預(yù)先填裝能發(fā)生產(chǎn)熱反應(yīng)的氧化劑和還原劑，普遍采用的是粉末狀氧化劑和還原劑，常用的產(chǎn)熱反應(yīng)物組合是留皇、硝石）和碳粉，其反應(yīng)方程式為：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗稱黑伙要反應(yīng)，該種反應(yīng)料的成本較低。采用上述結(jié)構(gòu)的隱爆器，存在的問題是：1、隱爆器內(nèi)所需填裝的熱反應(yīng)物是需進(jìn)行混料、拌勻、卷料或裝袋等過程的加工，填裝過程耗時(shí)耗工，制造成本較大；2、隱爆器在填裝藥劑過程，氧化劑和還原劑容易出現(xiàn)混合不均的問題，導(dǎo)致放熱效率較低；3、熱反應(yīng)料需預(yù)先混合填充，運(yùn)輸過程中溫度偏高易引發(fā)燃燒或抱詐，具有較大的安全隱患；4、由于隱爆材料的延時(shí)或其他情況出現(xiàn)，容易出現(xiàn)啞炮的情況，無法判斷啞炮是何種原因造成的，故不能通過排啞炮方式消除安全隱患；5、現(xiàn)有二氧化碳爆破設(shè)備隱爆方式采用固態(tài)活化劑燃燒產(chǎn)生高溫，直接導(dǎo)熱到液態(tài)二氧化碳，使液態(tài)二氧化碳?xì)饣蛎洠湟簯B(tài)二氧化碳的吸熱效率較低；6、隱爆器的放熱速度較慢，藥劑反應(yīng)不充分，熱釋效率低，液態(tài)物氣化后的壓強(qiáng)偏小，爆破威力較??；7、爆破后，隱爆器內(nèi)的反應(yīng)物產(chǎn)生大量的含量有毒有害氣體，如硫化氫、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等氣體，給爆破場(chǎng)所帶來較大的毒害污染。另外，現(xiàn)有二氧化碳爆破設(shè)備，發(fā)生爆破時(shí)，管體易裂開成兩段，裂開的兩端端頭容易飛出；當(dāng)二氧化碳爆破設(shè)備用于表層巖石爆破時(shí)，膨脹氣體向上端端頭泄出，導(dǎo)致裂巖威力減??；現(xiàn)有爆破技術(shù)中，為了避免端口泄氣，常規(guī)的做法是在爆破孔的孔口預(yù)留40cm以上的孔深，用于填埋沙土，但該種填裝方式容易導(dǎo)致表層巖石無法碎裂，產(chǎn)生大塊巖石，需要后期二次破巖。

三、其特征在于：

采用上述二氧化碳爆破設(shè)備直接用于致裂物體。超臨界氧是指氧處于臨界溫度（-118.57℃)和臨界壓力（5.043Mpa）以上，介于氣體和液體之間的流體氧，兼有氣體液體的雙重性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)；超臨界氧與碳有機(jī)物發(fā)生燃燒反應(yīng)時(shí)，具有高溫高熱的效果。二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器，其填充腔內(nèi)預(yù)先放置還原劑，還原劑為固態(tài)或液態(tài)，固態(tài)還原劑可以是粉末狀、顆粒狀或條絲狀；運(yùn)輸過程中，填充腔內(nèi)無氧化劑，因此運(yùn)輸過程中的靜電或溫度偏高不會(huì)引發(fā)燃燒抱詐；在爆破現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，通過使用其充氣機(jī)構(gòu)填充超臨界氧，超臨界氧可均勻的吸附在還原劑表面

，填充后通過對(duì)其點(diǎn)火機(jī)構(gòu)進(jìn)行通電，加熱電熱絲，點(diǎn)燃填充腔內(nèi)的反應(yīng)料。另外，上述優(yōu)化結(jié)構(gòu)中，管體采用兩個(gè)分節(jié)體進(jìn)行組裝的方式，其還原劑可以從中部放入，具有便于裝藥的優(yōu)點(diǎn)。管體采用纖維質(zhì)筒或包含纖維材質(zhì)的復(fù)合層筒，由于纖維材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度較大，其中，碳纖維的抗拉強(qiáng)度達(dá)3500MPa以上，芳綸纖維的抗拉強(qiáng)度達(dá)5000-6000MPa，玻璃纖維的抗拉強(qiáng)度在2500MPa左右，聚酯纖維的抗拉強(qiáng)度達(dá)500MPa以上，而碳鋼鋼材的抗拉強(qiáng)度普遍345MPa左右，故完全可以替代現(xiàn)有碳鋼對(duì)高壓氣、高壓液或液化氣進(jìn)行約束；采用纖維材質(zhì)，能減小管體的壁厚，同時(shí)，纖維材質(zhì)密度小，能較大程度的減小管體的重量，并減小管體的制造成本。現(xiàn)有的隱爆器的氧化劑和還原劑均為固態(tài)物，需在生產(chǎn)過程中混合，并制成塊狀，或用帶體裝填；二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器采用充氣機(jī)構(gòu)充壓入反應(yīng)料，其填充腔內(nèi)預(yù)先填裝還原劑，超臨界氧（氧化劑）在現(xiàn)場(chǎng)填充；二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器無需在生產(chǎn)過程預(yù)先填充混合料（反應(yīng)料），能避免混合料在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程因摩擦、高溫、靜電引發(fā)燃燒或抱詐，二氧化碳爆破設(shè)備的結(jié)構(gòu)方式避免了運(yùn)輸過程帶來的安全隱患?，F(xiàn)有的隱爆器主要是采用固態(tài)反應(yīng)物進(jìn)行混料后包裝而成的反應(yīng)料包，未進(jìn)行有效的密封和防潮、防震動(dòng)、防高溫、防摩擦處理，容易出現(xiàn)反應(yīng)料受潮、反應(yīng)料與電熱絲剝脫分離存在間隙的問題，導(dǎo)致產(chǎn)生啞炮；二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器，其填充腔內(nèi)的超臨界氧均勻吸附在還原劑中，超臨界氧與還原劑均勻混合，電熱絲被超臨界氧和還原劑均勻附集，在隱爆時(shí)能實(shí)現(xiàn)100%起爆，能有效避免啞炮的產(chǎn)生?，F(xiàn)有的隱爆器中反應(yīng)料需低溫環(huán)境下混合，且為固態(tài)顆粒混合，其混合均勻度存在較大的限制，起爆后，其反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)的充分性較差，存在大量的殘留，熱能釋放效率在40%以下；二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器，由于超臨界氧兼有氣體和液體的雙重性質(zhì)，填充腔內(nèi)的還原劑吸附超臨界氧后，能以溶解的分子狀態(tài)隨超臨界氧共同流動(dòng)，超臨界氧與還原劑高度均勻混合，在通電隱爆后能短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng)，熱能釋放效率達(dá)到95%以上。現(xiàn)有采用活化劑隱爆的方式，需要在生產(chǎn)過程中，預(yù)先配制活化劑組分，通常是高氯酸鉀等強(qiáng)氧化劑和鋁粉等強(qiáng)還原劑，需要稱重、混料、攪拌、制型；二氧化碳爆破設(shè)備的結(jié)構(gòu)方式，通過向填充腔充入超臨界氧，使超臨界氧吸附在還原劑上，節(jié)省了傳統(tǒng)隱爆器（活化劑）生產(chǎn)過程中所需的混料、拌料、制型的生產(chǎn)工藝；同時(shí)，采用超臨界氧比采用高氯酸鉀、高錳酸鉀和鋁粉混合物成本更低?，F(xiàn)有的隱爆器（活化劑），引燃后，在反應(yīng)過程中，其反應(yīng)熱持續(xù)向周邊傳導(dǎo)，傳導(dǎo)到周邊的液態(tài)二氧化碳中，并由周邊液態(tài)二氧化碳向外擴(kuò)散熱量，該種導(dǎo)熱過程，二氧化碳的溫度分布不均，吸熱效率較低，二氧化碳?xì)饣蛎泬簭?qiáng)較低；二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器，其反應(yīng)料存在密封管體約束，其反應(yīng)料可在密封管體的約束下發(fā)生充分的放熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的高溫高壓氣體物致使管體瞬間炸裂，并瞬時(shí)混合到液態(tài)二氧化碳中，高溫高壓氣體與二氧化碳瞬間混合，實(shí)現(xiàn)二氧化碳瞬間吸熱氣化，該種隱爆方式，相對(duì)于現(xiàn)有的，其液態(tài)二氧化碳的吸熱速度快，吸熱效率達(dá)到98%以上，其隱爆器產(chǎn)生的熱量能充分的被液態(tài)二氧化碳吸收，能較大程度的提升二氧化碳爆破設(shè)備的爆破威力。二氧化碳爆破設(shè)備 的隱爆器，其反應(yīng)料能充分反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物能實(shí)現(xiàn)充分氧化，其反應(yīng)產(chǎn)物主要為氣體，對(duì)爆破現(xiàn)場(chǎng)無污染，能有效減小現(xiàn)場(chǎng)工作人員的中毒隱患，實(shí)現(xiàn)安全爆破，無污染，無氣體產(chǎn)生，爆破后馬上能施工作業(yè)。

四、 二氧化碳爆破設(shè)備在爆破后：

外管受膨脹氣壓發(fā)生斷裂，但在連接件的連接作用下，兩端端頭仍保持連接，不會(huì)導(dǎo)致端頭飛出的現(xiàn)象，在爆破填裝過程中，爆破孔的填沙厚度只需5-15cm，表層巖石能被爆破碎裂，能有效防止大塊巖石的產(chǎn)生。有益效果：二氧化碳爆破設(shè)備具有加工簡(jiǎn)單、制造成本低、反應(yīng)料混合均勻度高、放熱效率高、運(yùn)輸安全性好、無啞炮隱患、液態(tài)氣化物吸熱效果好以及防止爆破器端頭飛出的優(yōu)點(diǎn)。