二氧化碳爆破設(shè)備設(shè)備的施工方法

在傳統(tǒng)的礦山、巖石或煤巖采集作業(yè)中，防止和控制采掘工作面的方法 主要是杜絕井下明火的產(chǎn)生，并加大礦井下的通風(fēng)量以稀釋濃度達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。上述 方法在一定程度上降低了的概率，但是，在采掘工作面放炮過程中，不可避免地會(huì) 產(chǎn)生大量的煤塵和涌出，且傳統(tǒng)的放炮過程會(huì)產(chǎn)生火花，潛在的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)礦井及井 下人員造成潛在的威脅。

為此，十九世紀(jì)六十年代初在一些采礦業(yè)發(fā)達(dá)的大家開始研究應(yīng)用高壓氣體爆破 方法，美國(guó)的埃多克斯公司研制成了液態(tài)二氧化碳爆破設(shè)備筒，其原理為：在內(nèi)灌 裝液態(tài)二氧化碳，并在中設(shè)置裝置，所述裝置可為發(fā)或擊發(fā)，擊發(fā) 后液態(tài)二氧化碳瞬間氣化膨脹并產(chǎn)生高壓，體積膨脹600倍以上，從而達(dá)到爆破的效果。此 方法相較于傳統(tǒng)的爆破方法，安全性獲得了較大的提高，但是，電能或者在高 性氣體環(huán)境下使用就是一種危險(xiǎn)，具有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)，此類爆破方法還存在著爆 破范圍小的缺點(diǎn)，難以滿足實(shí)際需要。

因此，亟需一種爆破范圍大且安全性好的用于礦山、巖石或煤巖的二氧化碳爆破設(shè)備 結(jié)構(gòu)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種爆破范圍大且安全性好的用于礦 山、巖石或煤巖的二氧化碳爆破設(shè)備結(jié)構(gòu)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于礦山、巖石或煤巖的二氧化碳爆破設(shè)備結(jié)構(gòu)，包括鉆設(shè)于石體上的炮孔，在所 述炮孔內(nèi)注入有液態(tài)二氧化碳，所述炮孔的上部通過封孔器封堵，在所述封孔器上密封貫 穿插設(shè)有注油管，該注油管的上端口與液壓源連接，在所述炮孔中設(shè)有由液壓能的二 氧化碳震裂裝置，所述二氧化碳震裂裝置的

液壓接口與所述注油管的下端口連接。

進(jìn)一步優(yōu)化地，在所述封孔器上設(shè)有二氧化碳注入通孔。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述封孔器包括中心柱體，所述注油管縱向穿插于所述中心柱體 中，所述二氧化碳注入通孔縱向設(shè)置于所述中心柱體中，在所述二氧化碳注入通孔的外孔 口處設(shè)有內(nèi)螺紋并旋入一封堵螺栓，在所述中心柱體上還插設(shè)有注水管；在所述中心柱體 外鎖箍有彈性膨脹套，所述注水管通過排水孔與所述彈性膨脹套的內(nèi)腔相連通；所述注水 管的上管口與高壓水源相連接。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述二氧化碳震裂裝置包括上下相對(duì)連接固定的部件和釋放 部件，在所述釋放部件和部件間夾設(shè)有破裂部件，所述釋放部件的上端開口向內(nèi)形成 釋放腔，在所述釋放腔四周的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)與外界連通的徑向釋放孔；所述部件的 下端開口向內(nèi)形成腔，在所述腔內(nèi)滑配設(shè)有可上下滑動(dòng)的隔離件，該隔離件與所 述腔的內(nèi)壁密封設(shè)置，在所述腔頂端的頂壁上設(shè)有

液壓接口，在所述隔離件 下側(cè)的腔中注入有液態(tài)二氧化碳；在所述部件的側(cè)壁上設(shè)有灌注接口，在所述灌 注接口上螺紋連接有灌注螺塞。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述破裂部件包括破裂片和橡膠墊圈，所述腔的下端口處直 徑變大形成臺(tái)肩，在該直徑變大處設(shè)有內(nèi)螺紋，在所述釋放部件的上端設(shè)有外螺紋，所述外 螺紋旋入所述內(nèi)螺紋中，所述破裂部件夾設(shè)于所述臺(tái)肩和所述釋放部件的上端端口之間， 所述橡膠墊圈夾設(shè)于所述臺(tái)肩和破裂片之間。

一種用于礦山、巖石或煤巖的二氧化碳爆破設(shè)備方，其步驟包括：

步：布孔，根據(jù)將要爆破石體的形狀及尺寸，布設(shè)炮孔的位置；

布：鉆孔，在布設(shè)好的位置進(jìn)行鉆孔，該炮孔的孔徑為7-28cm，該炮孔的深度 為6-20m；

布：安裝爆破裝置，將穿插有注油管和設(shè)有二氧化碳注入通孔的封孔器準(zhǔn)備 妥當(dāng)，將注油管的上端與液壓源連接，在注油管的下端連接有由液壓能

的二氧化碳震 裂裝置，將所述二氧化碳震裂裝置及封孔器放入所述炮孔中，并使所述封孔器將炮孔封堵；

第四步：灌裝液態(tài)二氧化碳，自所述二氧化碳注入通孔向炮孔內(nèi)注入液態(tài)二氧化 ，注入完畢后，將所述二氧化碳注入通孔封閉；

第五步：擊發(fā)，向所述注油管入高壓油液，

所述二氧化碳震裂裝置，進(jìn)而所述炮孔內(nèi)的液態(tài)二氧化碳；

第六步：回收爆破裝置。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述封孔器包括中心柱體，所述注油管縱向穿插于所述中心柱體 中，所述二氧化碳注入通孔縱向設(shè)置于所述中心柱體中，在所述二氧化碳注入通孔的外孔 口處設(shè)有內(nèi)螺紋并旋入一封堵螺栓，在所述中心柱體上還插設(shè)有注水管；在所述中心柱體 外鎖箍有彈性膨脹套，所述注水管通過排水孔與所述彈性膨脹套的內(nèi)腔相連通；所述注水 管的上管口與高壓水源相連接。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述二氧化碳震裂裝置包括上下相對(duì)連接固定的部件和釋放 部件，在所述釋放部件和部件間夾設(shè)有破裂部件，所述釋放部件的上端開口且向內(nèi)形 成釋放腔，在所述釋放腔四周的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)與外界連通的徑向釋放孔；所述部件 的下端開口且向內(nèi)形成腔，在所述腔內(nèi)滑配設(shè)有可上下滑動(dòng)的隔離件，該隔離件 與所述腔的內(nèi)壁密封設(shè)置，在所述腔頂端的頂壁上設(shè)有液壓接口，在所述隔 離件下側(cè)的腔中注入有液態(tài)二氧化碳；在所述部件的側(cè)壁上設(shè)有灌注接口，在所 述灌注接口上螺紋連接有灌注螺塞。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述破裂部件包括破裂片和橡膠墊圈，所述腔的下端口處直 徑變大形成臺(tái)肩，在該直徑變大處設(shè)有內(nèi)螺紋，在所述釋放部件的上端設(shè)有外螺紋，所述外 螺紋旋入所述內(nèi)螺紋中，所述破裂部件夾設(shè)于所述臺(tái)肩和所述釋放部件的上端端口之間， 所述橡膠墊圈夾設(shè)于所述臺(tái)肩和破裂片之間。

進(jìn)一步優(yōu)化地，所述封孔器的高度為2-3.5m。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明中，將所述二氧化碳震裂裝置與所述液壓源連通，在高壓油液的推動(dòng)下， 所述二氧化碳震裂裝置中的液態(tài)二氧化碳的壓強(qiáng)達(dá)到一定的程度后，會(huì)爆破噴出并迅速發(fā) 生相變形成大量的氣態(tài)二氧化碳，排出的大量氣態(tài)二氧化碳對(duì)所述炮孔內(nèi)的液態(tài)二氧化碳 產(chǎn)生沖擊，使其高壓氣化，產(chǎn)生范圍更廣、強(qiáng)度更大的。

2.本發(fā)明在使用過程中，將液壓能轉(zhuǎn)化為液態(tài)二氧化碳的相變勢(shì)能，沒有使用到 電能或,，完全不會(huì)產(chǎn)生高溫或火花，具有非常優(yōu)秀的安全性。

綜上，本發(fā)明具有爆破范圍大且安全性好的優(yōu)點(diǎn)，適于廣泛推廣應(yīng)用。

1、炮孔，2、液態(tài)二氧化碳，3、封孔器，4、注油管，5、液壓源，6、二氧化碳震裂 裝置，7、液壓接口，8、二氧化碳注入通孔，9、中心柱體，10、封堵螺栓，11、注水管，12、彈 性膨脹套，13、排水孔，14、高壓水源，15、部件，16、釋放部件，17、釋放腔，18、釋放孔， 19、腔，20、隔離件，21、灌注接口，22、灌注螺塞，23、破裂片，24、橡膠墊圈，25、臺(tái)肩，26、 石體

為能清楚說明本發(fā)明技術(shù)方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合其附圖， 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

本實(shí)施例提供了一種用于礦山、巖石或煤巖的二氧化碳爆破設(shè)備結(jié)構(gòu)， 包括鉆設(shè)于石體26上的炮孔1，在所述炮孔1內(nèi)注入有液態(tài)二氧化碳2，所述炮孔1的上部通 過封孔器3封堵，在所述封孔器3上密封貫穿插設(shè)有注油管4，該注油管4的上端口與液壓源5 連接，在所述炮孔1中設(shè)有由液壓能的二氧化碳震裂裝置6，所述二氧化碳震裂裝置6的液壓接口7與所述注油管4的下端口連接；在所述封孔器3上設(shè)有二氧化碳注入通孔8； 所述封孔器3包括中心柱體9，所述注油管4縱向穿插于所述中心柱體9中，所述二氧化碳注 入通孔8縱向設(shè)置于所述中心柱體9中，在所述二氧化碳注入通孔8的外孔口處設(shè)有內(nèi)螺紋 并旋入一封堵螺栓10，在所述中心柱體9上還插設(shè)有注水管11；在所述中心柱體9外鎖箍有 彈性膨脹套12，所述注水管11通過排水孔13與所述彈性膨脹套12的內(nèi)腔相連通；所述注水 管11的上管口與高壓水源14相連接；所述二氧化碳震裂裝置6包括上下相對(duì)連接固定的起 爆部件15和釋放部件16，在所述釋放部件16和部件15間夾設(shè)有破裂部件，所述釋放部 件16的上端開口且向內(nèi)形成釋放腔17，在所述釋放腔17四周的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)與外界連通 的徑向釋放孔18；所述部件15的下端開口且向內(nèi)形成腔19，在所述腔19內(nèi)滑 配設(shè)有可上下滑動(dòng)的隔離件20，該隔離件20與所述腔19的內(nèi)壁密封設(shè)置，在所述腔19頂端的頂壁上設(shè)有液壓接口7，在所述隔離件20下側(cè)的腔19中注入有液態(tài)二 氧化碳2；在所述部件15的側(cè)壁上設(shè)有灌注接口21，在所述灌注接口21上螺紋連接有灌 注螺塞22；所述破裂部件包括破裂片23和橡膠墊圈24，所述腔19的下端口處直徑變大 形成臺(tái)肩25，在該直徑變大處設(shè)有內(nèi)螺紋，在所述釋放部件16的上端設(shè)有外螺紋，所述外螺 紋旋入所述內(nèi)螺紋中，所述破裂部件夾設(shè)于所述臺(tái)肩25和所述釋放部件16的上端端口之 間，所述橡膠墊圈24夾設(shè)于所述臺(tái)肩25和破裂片23之間。

如圖1-4所示，本實(shí)施例提供了一種用于礦山、巖石或煤巖的二氧化碳爆破設(shè)備方， 其步驟包括：

步：布孔，根據(jù)將要爆破石體26的形狀及尺寸，布設(shè)炮孔1的位置；

布：鉆孔，在布設(shè)好的位置進(jìn)行鉆孔，該炮孔1的孔徑為7-28cm，該炮孔1的深 度為6-20m；

布：安裝爆破裝置，將穿插有注油管4和設(shè)有二氧化碳注入通孔8的封孔器3準(zhǔn) 備妥當(dāng)，將注油管4的上端與液壓源5連接，在注油管4的下端連接有由液壓能的二氧化 碳震裂裝置6，將所述二氧化碳震裂裝置6及封孔器3放入所述炮孔1中，并使所述封孔器3將 炮孔1封堵；

第四步：灌裝液態(tài)二氧化碳，自所述二氧化碳注入通孔8向炮孔1內(nèi)注入液態(tài)二氧 化碳，注入完畢后，將所述二氧化碳注入通孔8封閉；

第五步：擊發(fā)，向所述注油管4入高壓油液，所述二氧化碳震裂裝置6，進(jìn) 而所述炮孔1內(nèi)的液態(tài)二氧化碳2；

第六步：回收爆破裝置。

該爆破方法中所用封孔器3、二氧化碳震裂裝置6及破裂部件均與實(shí)施例一中相 同，在此不再累述。

在本實(shí)施例一和實(shí)施例二中，所述二氧化碳震裂裝置6通過注油管4連接于所述封 孔器3上，在使用時(shí)，將所述二氧化碳震裂裝置6及封孔器3放入所述炮孔1中。將所述注水管 11與高壓水源14連接，高壓水經(jīng)過設(shè)于中心柱體9側(cè)壁上的排水孔13進(jìn)入所述彈性膨脹套 12中，使其膨脹至塞滿所述炮孔1，即可將所述封孔器3封堵固定于所述炮孔1中。在所述中 心柱體9上還設(shè)有二氧化碳注入通孔8，向該二氧化碳注入通孔8入液態(tài)二氧化碳后，將 所述封堵螺栓10將所述二氧化碳注入通孔8封閉；在所述腔19內(nèi)滑配設(shè)有可上下滑動(dòng) 的隔離件20，可將上側(cè)的高壓油液及下方的液態(tài)二氧化碳隔開，且可對(duì)液態(tài)二氧化碳進(jìn)行 推壓；該隔離件20與所述腔19的內(nèi)壁密封設(shè)置，如此設(shè)計(jì)，防止了所述高壓油液與液態(tài) 二氧化碳相混合；所述破裂片23和橡膠墊圈24的設(shè)計(jì)，可使所述腔19的下端口密封；當(dāng) 所述腔19中的液態(tài)二氧化碳2的壓強(qiáng)達(dá)到一定的程度時(shí)，所述破裂片23會(huì)破裂，腔 19中的液態(tài)二氧化碳2噴出并迅速發(fā)生相變形成大量的氣態(tài)二氧化碳，所述排出的大量氣 態(tài)二氧化碳經(jīng)過釋放孔18對(duì)所述炮孔內(nèi)的液態(tài)二氧化碳2產(chǎn)生沖擊，使其高壓氣化，產(chǎn)生范 圍更廣、強(qiáng)度更大的。

該爆破方的孔徑為7-28cm、深度為6-20m，相較于現(xiàn)有炮孔，在孔徑和深度上均 較大，使其存儲(chǔ)更多的液態(tài)二氧化碳，具有更大的爆破威力。

綜上，本實(shí)施例一和實(shí)施例二具有爆破范圍大且安全性好的優(yōu)點(diǎn)，適于廣泛推廣 應(yīng)用。

本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。后說明的是，以上實(shí) 施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說 明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而 不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。聯(lián)系電話：石杰13273308303（同步）