本實(shí)用新型涉及爆破裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全型二氧化碳爆破器。

背景技術(shù)：

高壓氣體爆破是一種無炸藥爆破，二十世紀(jì)60年代初，美國等一些發(fā)達(dá)國家開始研究這種物理爆破法，利用壓縮機(jī)等機(jī)械設(shè)備或通過物理變化(例如液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài))來產(chǎn)生高壓氣體，在煤、巖體中安裝高壓氣體爆破管，通過手動(dòng)和電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，使爆破管內(nèi)的高壓氣體瞬間釋放，以對(duì)周圍介質(zhì)膨脹做功而破碎之。爆破原理為將液態(tài)二氧化碳充入爆破管內(nèi)，再將爆破管裝入鉆孔中，接通電源，電極加熱元件將液態(tài)二氧化碳加熱，變成氣態(tài)二氧化碳，使爆破管內(nèi)氣體壓力升高。當(dāng)氣體壓力大于爆破管末端切變盤的抗剪應(yīng)力時(shí)，高壓氣體通過爆破管末端的氣門快速釋放出來，為被爆物提供氣動(dòng)力和推力，將介質(zhì)脹開崩。

使用液態(tài)二氧化碳對(duì)介質(zhì)進(jìn)行破壞是美國人朗艾爾·道克斯首先提出并嘗試的，到20世紀(jì)80年代開始迅速發(fā)展，逐步應(yīng)用到爆破震源、金屬制品成型、地下礦山、露天礦山開采等領(lǐng)域，成為一種有潛力的新型爆破器材。二氧化碳爆破技術(shù)最初在礦山開采中的應(yīng)用，是由于二氧化碳穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，替代炸藥爆破，用于地下煤礦爆破落煤，可有效地控制爆破火花的產(chǎn)生，從而避免瓦斯、煤塵爆炸；隨后，該技術(shù)推廣到地下高瓦斯煤礦的瓦斯爆破導(dǎo)引釋放、巷道輪廓預(yù)裂成型等，深受地下礦山青睞。進(jìn)入21世紀(jì)，國內(nèi)二氧化碳爆破器材生產(chǎn)商逐步涌現(xiàn)(主要部件仍然依靠進(jìn)口)，運(yùn)用范圍進(jìn)一步拓寬，從地下礦山開采拓展到露天礦山開采，從煤礦領(lǐng)域跨越到非煤礦山，出現(xiàn)了很多非煤礦山運(yùn)用的成功范例。當(dāng)前，二氧化碳爆破技術(shù)雖已在礦山應(yīng)用，但其成熟度不足，仍處在不斷成長和發(fā)展階段。

煤礦在開采中，普遍采用井下爆破的開采方法。由于，傳統(tǒng)的炸藥在爆破過程中產(chǎn)生大量的高溫和火焰，因此，給煤礦開采帶來了安全隱患，尤其是在高瓦斯和突出礦井中進(jìn)行爆燃時(shí)，煤塵極有可能與瓦斯爆炸。近年來，為了提高煤礦開采的安全性，二氧化碳?xì)怏w開采應(yīng)運(yùn)而生。二氧化碳?xì)怏w開采是以二氧化碳?xì)怏w為爆炸源，二氧化碳開采器為主要的實(shí)施器件進(jìn)行的氣體開采方式。其中，二氧化碳開采器包括高強(qiáng)度充裝液態(tài)二氧化碳金屬管、加熱器、定壓泄能裝置等部 分。在進(jìn)行開采過程中，將二氧化碳開采器的一端放置于煤體鉆孔內(nèi)，通過發(fā)爆器激活加熱器，加熱內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳成為氣體，使體積擴(kuò)大600倍、壓力達(dá)到百兆帕的二氧化碳?xì)怏w瞬間釋放，從而達(dá)到了爆破落煤的要求。但在二氧化碳的瞬間爆炸過程中，伸入煤體鉆孔內(nèi)的二氧化碳開采器，會(huì)在瞬間爆炸力的作用下，以極快的速度從鉆孔內(nèi)飛出，大幅增加了爆破的危險(xiǎn)性，從而影響及阻礙了二氧化碳?xì)怏w開采的應(yīng)用。

二氧化碳爆破管由于安全性高，正逐步取代雷管。由于雷管進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)有火花，容易造成安全性事故，爆破物在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和使用中存在安全隱患。傳統(tǒng)的二氧化碳爆破管由于二氧化碳噴內(nèi)壓縮在儲(chǔ)氣罐體內(nèi)，當(dāng)管內(nèi)的壓力過大時(shí)，會(huì)對(duì)二氧化碳爆破管以及周圍的環(huán)境產(chǎn)生危害。因此，非常有必要通過結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以開發(fā)出一款安全型二氧化碳爆破器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的第一個(gè)方面提供了一種包括儲(chǔ)能管、活化加熱裝置、安全閥、泄能口和密封圈；

所述儲(chǔ)能管的上端裝有密封圈，所述密封圈上設(shè)置充氣口、進(jìn)氣口、通電口、安全閥；

所述密封圈具有雙層結(jié)構(gòu)；

所述儲(chǔ)能管的圓周壁面上開設(shè)有泄能口，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角為10°～90°，所述泄能口上設(shè)置與儲(chǔ)能管密封連接的阻能片；

所述儲(chǔ)能管的內(nèi)部裝有活化加熱裝置，所述活化加熱裝置為導(dǎo)熱棒；

所述導(dǎo)熱棒的外部設(shè)置有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為圓柱形；

所述儲(chǔ)能管的充裝腔內(nèi)裝有高壓液態(tài)二氧化碳；

所述儲(chǔ)能管外與低壓起爆器連接。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的安全閥選自：雙聯(lián)彈簧式安全閥、全啟式安全閥、微啟式安全閥中的任意一種。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為0.1～1毫米。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為0.5毫米。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述泄能口的數(shù)量為1～20。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角為15°～80°。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角為35°～60°。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述泄能口橫截面的形狀選自：圓形、正方形、長方形、三角形、五邊形、八邊形中的任意一種或幾種的組合。

本發(fā)明的另一方面提供了一種安全型二氧化碳開采器，所述的安全型二氧化碳開采器為如上所述的2～10組二氧化碳爆破器串聯(lián)形成。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的安全型二氧化碳開采器為如上所述的6組二氧化碳爆破器串聯(lián)形成。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型為一種安全型二氧化碳爆破器，二氧化碳?xì)怏w在一定的高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，通過高壓泵將液態(tài)的二氧化碳?jí)嚎s至圓柱體容器(儲(chǔ)能管)內(nèi)，裝入安全閥、泄能口、導(dǎo)熱棒和密封圈，擰緊合金帽即完成了爆破前的準(zhǔn)備工作。將爆破筒和起爆器及電源線攜至爆破現(xiàn)場，把爆破筒插入鉆孔中固定好，連接起爆器電源。當(dāng)微電流通過高導(dǎo)熱棒時(shí)，產(chǎn)生高溫?fù)舸┌踩y及泄能口，瞬間將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?，急劇膨脹產(chǎn)生高壓沖擊波致泄能口，保險(xiǎn)-閥自動(dòng)打開，被爆破物品或堆積物受幾何級(jí)當(dāng)量沖擊波向外迅猛推進(jìn)?？刂茐毫Α６趸急破鞣浅０踩?，對(duì)人體以及環(huán)境均無任何危害，且爆炸效果非常好，能夠做到無聲、無塵、無振動(dòng)感等有益效果。二氧化碳爆破器可以應(yīng)用到劈石、開路、開山、掘進(jìn)、采礦、拆除等各個(gè)領(lǐng)域，且可以重復(fù)使用5000次以上。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不 付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為安全型二氧化碳爆破器示意圖

1-密封圈；2-活化加熱裝置；21-導(dǎo)熱棒；22-保護(hù)罩；3-儲(chǔ)能管；4-泄能口；5-引線；

圖2為密封圈示意圖

11-安全閥；12-充氣口；13-通電口；14-進(jìn)氣口；

圖3為儲(chǔ)能管示意圖

3-儲(chǔ)能管；4-泄能口；41-阻能片；

具體實(shí)施方式

參選以下本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方法的詳述以及包括的實(shí)施例可更容易地理解本實(shí)用新型的內(nèi)容。除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時(shí)，以本說明書中的定義為準(zhǔn)。

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。

本實(shí)用新型中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨(dú)存在或兩者同時(shí)存在的情況均包括在內(nèi)。

本實(shí)用新型中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對(duì)于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向?yàn)閮?nèi)，反之為外，而非對(duì)本實(shí)用新型的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。

本實(shí)用新型中所述的“左、右”的含義指的是閱讀者正對(duì)附圖時(shí)，閱讀者的左邊即為左，閱讀者的右邊即為右，而非對(duì)本實(shí)用新型的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。

本實(shí)用新型中所述的“連接”的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。

實(shí)施例1

如圖1所示安全型二氧化碳爆破器，包括儲(chǔ)能管3、活化加熱裝置2、安全閥11、泄能口4和密封圈1；

所述儲(chǔ)能管3的上端裝有密封圈1，所述密封圈1上設(shè)置充氣口12、進(jìn)氣口14、通電口13、安全閥11；

所述密封圈具有雙層結(jié)構(gòu)；所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為0.1毫米。

所述安全閥選自雙聯(lián)彈簧式安全閥；

所述儲(chǔ)能管的圓周壁面上開設(shè)有泄能口，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角的銳角為10°，所述泄能口上設(shè)置與儲(chǔ)能管密封連接的阻能片；所述泄能口的數(shù)量為5，所述泄能口橫截面的形狀為圓形。

所述儲(chǔ)能管的內(nèi)部裝有活化加熱裝置，所述活化加熱裝置為導(dǎo)熱棒；

所述導(dǎo)熱棒的外部設(shè)置有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為圓柱形；

所述儲(chǔ)能管的充裝腔內(nèi)裝有高壓液態(tài)二氧化碳；

所述儲(chǔ)能管外與低壓起爆器連接。

實(shí)施例2

如圖1所示安全型二氧化碳爆破器，包括儲(chǔ)能管3、活化加熱裝置2、安全閥11、泄能口4和密封圈1；

所述儲(chǔ)能管3的上端裝有密封圈1，所述密封圈1上設(shè)置充氣口12、進(jìn)氣口14、通電口13、安全閥11；

所述密封圈具有雙層結(jié)構(gòu)；所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為1毫米。

所述安全閥選自全啟式安全閥；

所述儲(chǔ)能管的圓周壁面上開設(shè)有泄能口，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角的銳角為15°，所述泄能口上設(shè)置與儲(chǔ)能管密封連接的阻能片；所述泄能口的數(shù)量為20，所述泄能口橫截面的形狀為正方形。

所述儲(chǔ)能管的內(nèi)部裝有活化加熱裝置，所述活化加熱裝置為導(dǎo)熱棒；

所述導(dǎo)熱棒的外部設(shè)置有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為圓柱形；

所述儲(chǔ)能管的充裝腔內(nèi)裝有高壓液態(tài)二氧化碳；

所述儲(chǔ)能管外與低壓起爆器連接。

實(shí)施例3

如圖1所示安全型二氧化碳爆破器，包括儲(chǔ)能管3、活化加熱裝置2、安全閥11、泄能口4和密封圈1；

所述儲(chǔ)能管3的上端裝有密封圈1，所述密封圈1上設(shè)置充氣口12、進(jìn)氣口14、通電口13、安全閥11；

所述密封圈具有雙層結(jié)構(gòu)；所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為0.5毫米。

所述安全閥選自微啟式安全閥；

所述儲(chǔ)能管的圓周壁面上開設(shè)有泄能口，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角的銳角為35°，所述泄能口上設(shè)置與儲(chǔ)能管密封連接的阻能片；所述泄能口的數(shù)量為15，所述泄能口橫截面的形狀為三角形。

所述儲(chǔ)能管的內(nèi)部裝有活化加熱裝置，所述活化加熱裝置為導(dǎo)熱棒；

所述導(dǎo)熱棒的外部設(shè)置有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為圓柱形；

所述儲(chǔ)能管的充裝腔內(nèi)裝有高壓液態(tài)二氧化碳；

所述儲(chǔ)能管外與低壓起爆器連接。

實(shí)施例4

如圖1所示安全型二氧化碳爆破器，包括儲(chǔ)能管3、活化加熱裝置2、安全閥11、泄能口4和密封圈1；

所述儲(chǔ)能管3的上端裝有密封圈1，所述密封圈1上設(shè)置充氣口12、進(jìn)氣口14、通電口13、安全閥11；

所述密封圈具有雙層結(jié)構(gòu)；所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為0.5毫米。

所述安全閥選自微啟式安全閥；

所述儲(chǔ)能管的圓周壁面上開設(shè)有泄能口，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角的銳角為60°，所述泄能口上設(shè)置與儲(chǔ)能管密封連接的阻能片；所述泄能口的數(shù)量為15，所述泄能口橫截面的形狀為三角形。

所述儲(chǔ)能管的內(nèi)部裝有活化加熱裝置，所述活化加熱裝置為導(dǎo)熱棒；

所述導(dǎo)熱棒的外部設(shè)置有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為圓柱形；

所述儲(chǔ)能管的充裝腔內(nèi)裝有高壓液態(tài)二氧化碳；

所述儲(chǔ)能管外與低壓起爆器連接。

實(shí)施例5

如圖1所示安全型二氧化碳爆破器，包括儲(chǔ)能管3、活化加熱裝置2、安全閥11、泄能口4和密封圈1；

所述儲(chǔ)能管3的上端裝有密封圈1，所述密封圈1上設(shè)置充氣口12、進(jìn)氣口14、通電口13、安全閥11；

所述密封圈具有雙層結(jié)構(gòu)；所述密封圈的雙層結(jié)構(gòu)中的外層結(jié)構(gòu)的厚度為0.5毫米。

所述安全閥選自微啟式安全閥；

所述儲(chǔ)能管的圓周壁面上開設(shè)有泄能口，所述泄能口的孔壁與儲(chǔ)能管的中心軸線圓周壁面的夾角的銳角為80°，所述泄能口上設(shè)置與儲(chǔ)能管密封連接的阻能片；所述泄能口的數(shù)量為15，所述泄能口橫截面的形狀為五邊形。

所述儲(chǔ)能管的內(nèi)部裝有活化加熱裝置，所述活化加熱裝置為導(dǎo)熱棒；

所述導(dǎo)熱棒的外部設(shè)置有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為八邊形；

所述儲(chǔ)能管的充裝腔內(nèi)裝有高壓液態(tài)二氧化碳；

所述儲(chǔ)能管外與低壓起爆器連接。

前述的實(shí)例僅是說明性的，用于解釋本公開的特征的一些特征。所附的權(quán)利要求旨在要求可以設(shè)想的盡可能廣的范圍，且本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例僅是根據(jù)所有 可能的實(shí)施例的組合的選擇的實(shí)施方式的說明。因此，申請(qǐng)人的用意是所附的權(quán)利要求不被說明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進(jìn)步將形成由于語言表達(dá)的不準(zhǔn)確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換，且這些變化也應(yīng)在可能的情況下被解釋為被所附的權(quán)利要求覆蓋。