二氧化碳爆破技术原理方案

  132.七三三零.8303发明涉及工程建设**域，具体涉及二氧化碳爆破设备。

  背景技术

  1.路基土方工程是道路施工工程的关键工序之一，在施工中通常采用360、450等大型液压镐挖掘机和潜孔钻与大型液压楔施工，由于部分段石硬开采困难，工作效率很低，不能满足施工进度的要求，施工成本也显著增加。为了确保施工进度的顺利进行，开发了一种新的石方开采方法：二氧化碳(CO2)爆破技术。

  2.液体二氧化碳爆破设备是一种概念**进入、方法安全、效果显著的爆破技术，属于物理爆破技术，具有爆破过程无火花暴露、爆破强度大、无枪支检查、操作简单、不属于民用爆炸产品、运输、储存、使用豁免等**点，广泛应用于采煤、清堵、拆除建筑物。

  3.液体二氧化碳相变裂纹属于物理裂纹过程，液体二氧化碳的压力通过化学加热急剧增加到20MPa～60MPa，高压液体二氧化碳冲破定压剪切片迅速转化为气体，体积膨胀600倍以上。瞬时释放的气体膨胀会导致钻孔周围岩体开裂；液体二氧化碳相变开裂采用低压启动(9v)，比传统爆破更安全，不需要验枪，爆破后可以进入人，实现连续工作；整个系统可使用，使用成本低。

  4.在液体二氧化碳爆破设备的实际施工中，将爆破管与安全云的毫差和电源线带到爆破现场，将爆破管插入钻孔中固定，连接电源。当微电流通过高导热棒时，会产生高温击穿安全膜，瞬间气化液体二氧化碳，急剧膨胀，产生高压冲击波，导致泄压阀自动打开，几何当量冲击波迅速向外推动爆破物体或堆积物。受爆破冲击影响，爆破管尾部的推杆在爆炸过程中容易与其他部分分离，甚至从钻孔中弹出，造成推杆的损坏和变形。即使在爆破前堵塞钻孔，也不能完全避免推杆分离，不利于爆破管的回收利用。

  为了解决上述技术问题，本发明公开了一种二氧化碳爆破设备，可以避免推杆从钻孔中分离和弹出，避免损坏和变形，有利于爆破管的回收利用。本发明通过以下技术方案实现：

  1.一种二氧化碳爆破设备，包括推杆、储液管和排气管。储液管内有储液腔，排气管内有排气腔，排气管表面有排气孔，排气孔与排气腔相连。推杆与储液管之间通过**通过第二连接器连接储液管和排气管，**加热器设置在接头上，定压剪切片设置在储液腔和排气腔之间。

  2.在本发明中，推杆用于辅助将整个爆破器插入钻孔，爆破后拔出爆破器，储液管储液腔用于储存液体二氧化碳，爆破时，**接头上的加热器加热储液腔内的液体二氧化碳，瞬间气化液体二氧化碳，产生高压冲击波冲破定压剪切片，气流进入排气腔，喷出排气孔，完成爆破操作。

  3.此外，推杆上设有几个凹槽，凹槽内设有活动板。活动板可以从储液管的一端旋转连接到推杆。当活动板关闭时，另一端内表面与凹槽内壁有间隙。排气管、地二连接头、储液管、地一连接头、推杆侧壁设有多个通风孔，排气管、地二连接头、储液管、地一连接头、推杆对应的通风孔相互连接形成导流孔。

  4.进一步的，所述活动板闭合状态下，其外表面边缘与凹槽顶面边缘贴合，且活动板外表面的中部凸起，高度沿推送杆的轴线向两侧逐步降低。

  5. 在本发明中，当爆破时，储液管中的液体二氧化碳气化膨胀沿排气腔和排气孔高速喷射，部分二氧化碳气流进入排气管的通风孔，沿导流路径喷射到活动板与凹槽内壁之间的间隙中，气流的冲击和膨胀活动板迅速弹出，几个活动板绕推杆翻转，旋转活动板的末端卡在钻孔内壁上，增加推杆与钻孔内壁之间的摩擦，避免从爆破器甚至从钻孔中弹出推杆，由于活动板外表面的中间凸起，高度沿推杆轴逐渐降低到两侧，因此，当活动板关闭时，当爆破气流从爆破器外表面移动到活动板外时，气流受到活动板外壁形状的影响，气体压力降低，因此，从导流管中喷出的气体产生的冲击力和膨胀力远大于活动板外的气体压力，有利于活动板的速度和顺利弹出，避免活动板外的气体压力阻碍活动板的顺利扩展。

  7. 进一步，排气管上的通风孔与排气腔相连，排气管上的通风孔开口靠近定压剪切片。

  8.排气管上的通风口靠近定压剪切片，有利于二氧化碳气流快速进入通风口，进而使活动板快速弹开。

  9. 此外，活动板与凹槽顶面边缘通过铰链连接，活动板可以绕页展开或关闭，铰链为角度铰链。

  10. 本发明中，可**设置活动板展开**大角度，活动板弹到角度后自动固定，爆破前设计钻孔孔径，使活动板展开后整个推杆**大直径略大于钻孔直径，避免活动板无法展开到角度而引起推送杆脱离。

  11.此外，所述凹槽的数量为1-6个，每个凹槽内的活动板展开后，不会相互接触。

  12. 此外，沿推杆轴向的活动板长度为推杆直径的1/3-4/3。

  13.此外，所述地一连接头上还设有注液孔。

  14. 进一步，通风孔直径为5-15mm。

  15. 活动板展开状态下的宽度为2-5cm。

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