本發(fā)明涉及開礦設(shè)備領(lǐng)域，特別適用于一種二氧化碳致裂器灌裝生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

炸藥爆破目前仍是煤礦開采的方法之一。炸藥爆破威力大、作用猛，是典型的明火爆破。但明火爆破有許多缺陷，對使用條件、使用環(huán)境、日常管理等方面有較高要求，尤其是在煤礦井下。許多煤礦瓦斯事故都是由于明火爆炸引起的。同時因炸藥發(fā)生其他意外爆炸的案例也時有發(fā)生，影響了安全生產(chǎn)，也造成了經(jīng)濟的損失。

在礦產(chǎn)資源的開采中，二氧化碳致裂的高壓氣體爆破技術(shù)是目前新型的物理爆破技術(shù)。二氧化碳致裂器利用液態(tài)二氧化碳吸熱氣化時體積急劇膨脹產(chǎn)生高壓，致使煤巖體破碎或開裂。二氧化碳致裂器替代炸藥，可用于爆破落煤、瓦斯綜合治理、頂板治理、沖擊地壓治理、消突、頂煤弱化、石門揭煤、巷道底鼓治理、煤倉清堵等。用于煤層致裂增透，能夠顯著增加煤層透氣性，解決低透氣性煤層瓦斯抽采困難、超限頻繁的問題，提高煤層瓦斯抽采效率。在傳統(tǒng)的充裝方法中，需要經(jīng)過致裂器排空、冷卻、充裝三個步驟才能完成液態(tài)二氧化碳的充裝，這種方法操作復(fù)雜、效率低、液態(tài)二氧化碳利用率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的，本發(fā)明針對上述所提及的現(xiàn)有的灌裝效率低的問題而提供了一種新型的灌裝生產(chǎn)線，其在旋頭的同時自動排氣灌裝，可以省略排空步驟，采用多個裝置組合生產(chǎn)。

本發(fā)明所要解決的問題是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

提供了一種二氧化碳致裂器灌裝生產(chǎn)線，其特征在于包括：用于儲存二氧化碳的高壓儲液罐、灌注機和旋頭機及其二氧化碳致裂器；

所述的灌注機包括設(shè)置有帶有輸入管和輸出管的二氧化碳高壓泵、冷卻裝置、控制器；所述的二氧化碳高壓泵與帶有自動放氣閥的高壓儲液罐相連接；

所述的旋頭機包括機架1、固設(shè)在機架1一端的支架4和相對支架4固設(shè)在機架1另一端的操作臺13所述支架4的底部固設(shè)有用于放置儲液管的固定夾具12，支架4的頂部設(shè)有可向固定夾具12相對移動、用于夾緊儲液管的活動夾具10所述活動夾具10的上方設(shè)有油缸5，并且油缸5的活塞桿與活動夾具10固定連接；所述操作臺13遠離固定夾具12的一端設(shè)有旋頭電機m29操作臺13靠近固定夾具12的另一端設(shè)有用于使致裂器接頭插入的旋具6，并且旋頭電機m29的輸出軸通過聯(lián)軸器7與旋具6相連接；所述旋頭電機m29的供電線路上設(shè)有變頻器v1；所述機架1的底部設(shè)有電氣箱2以及泵站3，泵站3通過電磁換向閥與油缸5相連接，所述泵站3包括油泵電機m1，在活動夾具里卡有二氧化碳致裂器；

所述的二氧化碳致裂器包括泄能頭、定壓泄能片、主管和充裝頭，所述泄能頭和充裝頭分別旋合在主管的兩端，所述充裝頭上設(shè)置有泄能通道，所述泄能通道的一端通向主管的充裝腔，另一端通向二氧化碳開采期外，所述泄能頭泄能通道與主管的充裝腔間密封設(shè)置有定壓泄能片，所述主管的充裝腔內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，所述定壓泄能片再加熱裝置將充裝到主管充裝腔內(nèi)的液態(tài)二氧化碳加熱氣化并膨脹到一定壓力時破裂，灌注機的輸出管與二氧化碳致裂器的充裝頭相接通。

進一步的，所述二氧化碳致裂器泄能頭的加熱裝置為電點火加熱裝置，該電點火加熱裝置包括加熱劑盛裝紙管、加熱劑和埋設(shè)在加熱劑內(nèi)的電點火頭，所述電點火頭上連接有兩根引線，該兩根引線分別于二氧化碳致裂器外的電源正負極電連接。

進一步的，所述加熱裝置為電加熱裝置，該電加熱裝置上連接有兩根引線，該兩根引線分別于二氧化碳致裂器外的電源正負極電連接。

進一步的，所述充裝頭上設(shè)置有引線外導(dǎo)體，所述引線外導(dǎo)體與充裝頭絕緣，引線外導(dǎo)體的一端與連接在加熱裝置上的其中一根引線連接，另一端延向二氧化碳開采器外。

進一步的，所述充裝頭與主管旋合的一端的端部與主管間固定有導(dǎo)電墊圈，所述導(dǎo)電墊圈的中心孔上固定有絕緣接頭，所述絕緣接頭封堵在加熱劑盛裝紙管的開口端上，所述絕緣接頭上設(shè)有引線孔，所述連接在電點火頭上的其中一根引線穿過引線孔與引線外導(dǎo)體連接，所述引線外導(dǎo)體將引線孔的位于加熱劑盛裝直管外的孔口封堵，所述導(dǎo)電墊圈的實體部分上設(shè)置有連通充裝頭裝通道和主管充裝腔的過流孔。

進一步的，所述的致裂器旋頭機，所述活動夾具10的夾口和固定夾具12的夾口上均設(shè)有摩擦片11。

進一步的，還包括計量臺，所述的計量臺包括機架、稱重傳感器和流量傳感器，所述的計量臺上設(shè)有充裝管，在充裝管上配裝有多個充裝頭，所述的灌注機的輸出管與計量臺的充裝管相接通，所述的稱重傳感器配裝在機架下方，所述的流量傳感器配裝在充裝管上。

進一步的，所述的所述的充裝管上還配裝有閥門。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有而言具有的有益效果：

二氧化碳爆破管灌注機使用時，將輸入管與二氧化碳原液罐相連接，將輸出管與二氧化碳爆破管相連接，通過控制器啟動二氧化碳高壓泵和冷卻裝置，二氧化碳原液罐內(nèi)的液態(tài)二氧化碳經(jīng)輸入管、帶有自動放氣閥的冷卻儲液罐到達二氧化碳高壓泵，液態(tài)二氧化碳經(jīng)過輸入管時被冷卻裝置制冷，制冷后的液態(tài)二氧化碳由二氧化碳高壓泵壓縮經(jīng)輸出管注入二氧化碳爆破管。本發(fā)明所提供的二氧化碳爆破管灌注機對二氧化碳爆破管進行液態(tài)二氧化碳的灌裝，使得二氧化碳爆破管內(nèi)的二氧化碳容量得到保證，確保使用效果。其中冷卻裝置包括壓縮機、風(fēng)冷冷凝器，而輸入管為盤旋銅管，可增強制冷效果，箱體設(shè)置有與控制器相連接的顯示屏、壓力表、灌裝啟動鍵、灌裝停止鍵、制冷啟動鍵、制冷停止鍵，操控靈活。

本發(fā)明對致裂器旋頭機的控制系統(tǒng)進行了改進，利用變頻器來控制流經(jīng)旋頭電機m2的電流大小，從而實現(xiàn)旋頭電機m2的輸出扭矩大小的高精度控制，保證了多根致裂器旋緊力矩一致。

爆破時無煙無火花，不會產(chǎn)生明火而引發(fā)瓦斯爆炸，無一氧化碳與氮氧化物等。

有毒有害氣體產(chǎn)生，改善了工作環(huán)境，有益礦工身體健康；

爆破力易控，選用不同破裂壓力值的泄能片即可實現(xiàn)爆破力的精確控制；

與雷管炸藥的全向泄能相比，泄能方向較集中且可根據(jù)需要設(shè)置，爆破后，拋媒量多、塊大、煤塊成塊率高，粉煤比率明顯降低，基本不揚塵，大大降低了煤塵爆炸隱患；

煤塊拋出距離短，減少了工人的勞動量，且不會造成放炮崩人事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明旋頭機和致裂器配裝組合圖；

圖3為旋頭機側(cè)視圖；

圖4為旋頭機主視圖；

附圖標(biāo)記說明：高壓儲液罐21、輸入管22、灌注機23、輸出管24、計量臺25、二氧化碳致裂器a、旋頭機b、機架1、電氣箱2、泵站3、支架4、油缸5、旋具6、聯(lián)軸器7、操作面板、旋頭電機m29、活動夾具10、固定夾具12、摩擦片11、操作臺13。

具體實施方式

參照圖1、圖2所示，如圖1所示，本發(fā)明所提供的用于儲存二氧化碳的高壓儲液罐、灌注機和旋頭機b及其二氧化碳致裂器a和計量臺，所述的灌注機包括設(shè)置有帶有輸入管和輸出管的二氧化碳高壓泵、冷卻裝置、控制器；所述的二氧化碳高壓泵與帶有自動放氣閥的高壓儲液罐相連接，灌注機的輸出管與二氧化碳致裂器的充裝頭相接通。

如圖3和圖4所示，本發(fā)明公開了一種致裂器旋頭機，包括機架、固設(shè)在機架一端的支架和相對支架固設(shè)在機架另一端的操作臺所述支架的底部固設(shè)有用于放置儲液管的固定夾具，支架的頂部設(shè)有可向固定夾具相對移動、用于夾緊儲液管的活動夾具；活動夾具的夾口和固定夾具的夾口上均設(shè)有摩擦片，以增加兩夾具夾持儲液管時的摩擦力。所述活動夾的上方設(shè)有油缸并且油缸的活塞桿與活動夾具固定連接；所述操作臺遠離固定夾具的一端設(shè)有旋頭電機m2，操作靠近固定夾具的另一端設(shè)有用于使致裂器接頭插入的旋具并且旋頭電機m2的輸出軸通過聯(lián)軸器與旋具相連接；所述旋具的軸線與放置在固定夾具上的儲液管的軸線相一致；所述旋頭電機m2的供電線路上設(shè)有變頻器v1；所述機架的底部設(shè)有電氣箱以及泵站，泵站通過電磁換向閥與油缸相連接，所述泵站包括油泵電機m1。與旋頭機想配裝的本實施例的二氧化碳致裂器包括泄能頭、定壓泄能片、主管和充裝頭，泄能頭和充裝頭分別旋合在主管的兩端，充裝頭上設(shè)置有通向主管充裝腔的充裝通道及開啟和關(guān)閉充裝通道的頂針，泄能頭上設(shè)置有泄能通道，泄能通道的一端通向主管的充裝腔，另一端通向二氧化碳致裂器外，泄能通道通向二氧化碳致裂器外的一端具有若干個朝向不同方向的泄能孔，泄能頭的泄能通道與主管的充裝腔間密封設(shè)置有定壓泄能片主管的充裝腔內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，定壓泄能片再加熱裝置將充裝到主管充裝腔內(nèi)的液態(tài)二氧化碳加熱氣化并膨脹到一定壓力時破裂。

所述加熱裝置為電點火加熱裝置，該電點火加熱裝置包括加熱劑盛裝紙管、加熱劑和埋設(shè)在加熱劑內(nèi)的電點火頭，電點火頭連接有兩根引線，該兩根引線分別與二氧化碳致裂器外的電源正負極電連接。加熱劑盛裝紙管由牛皮紙、蠟燭等易燃材料制成。

可選地，所述加熱裝置為電加熱裝置，該電加熱裝置上連接有兩根引線，該兩根引線分別于二氧化碳致裂器外的電源正負極電連接。

所述加熱裝置為僅利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量進行加熱的化學(xué)加熱裝置。

為便于引線外導(dǎo)體的制造和安裝，充裝頭上設(shè)置有引線外導(dǎo)體，所述引線外導(dǎo)體包括導(dǎo)電桿和導(dǎo)電套，導(dǎo)電桿的一端與所示其中一根引線連接，另一端與導(dǎo)電套接觸，導(dǎo)電套延向二氧化碳致裂器外，以與快速引線的插針插接。

為便于電點火加熱裝置的安裝，同時，避免液態(tài)二氧化碳進入加熱劑盛裝紙管內(nèi)影響點火，充裝頭與主管旋合的一端的端部與主管間固定有導(dǎo)電墊圈，導(dǎo)電墊圈的中心孔上固定有絕緣接頭，絕緣接頭封堵在加熱劑盛裝紙管的開口端上，絕緣接頭上開設(shè)有引線孔，連接在電點火頭上的其中一根引線穿過引線孔與導(dǎo)電桿連接，導(dǎo)電桿將引線孔的位于加熱劑盛裝紙管外的孔口封堵，導(dǎo)電墊圈的實體部分上設(shè)置有連通充裝頭充裝通道和主管充裝腔的過流孔。

所述的二氧化碳爆破管灌注機包括箱體，箱體設(shè)置有帶有輸入管和輸出管的二氧化碳高壓泵，二氧化碳高壓泵與帶有自動放氣閥的冷卻儲液罐相連接，壓縮機、風(fēng)冷冷凝器構(gòu)成的冷卻裝置，控制器，箱體設(shè)置有與控制器相連接的顯示屏、壓力表、灌裝啟動鍵、灌裝停止鍵、制冷啟動鍵、制冷停止鍵。

在使用過程中，根據(jù)操作人員根據(jù)致裂器接頭與儲液管所需要的旋緊扭矩，經(jīng)過人工計算得出旋頭電機m2產(chǎn)生此扭矩時所對應(yīng)的電流數(shù)值，并將此電流數(shù)值設(shè)置到變頻器v1內(nèi)，作為變頻器v1允許旋頭電機m2所通過最大的電流值。本發(fā)明的旋頭機在旋緊接頭的過程中，旋頭電機m2的電流隨著負載力矩的增加而增大，當(dāng)變頻器v1檢測到經(jīng)過旋頭電機m2的電流達到人工設(shè)定的電流數(shù)值時，變頻器v1控制旋頭電機m2停止轉(zhuǎn)動，以此來達到通過變頻器控制旋頭電機輸出扭矩的目的。

本發(fā)明所提供的二氧化碳爆破管灌注機使用時，將輸入管與二氧化碳原液罐相連接，將輸出管與二氧化碳爆破管相連接，通過控制器啟動二氧化碳高壓泵和壓縮機、風(fēng)冷冷凝器構(gòu)成的冷卻裝置，二氧化碳原液罐內(nèi)的液態(tài)二氧化碳經(jīng)輸入管、帶有自動放氣閥的冷卻儲液罐到達二氧化碳高壓泵液態(tài)二氧化碳經(jīng)過輸入管時被壓縮機、風(fēng)冷冷凝器構(gòu)成的冷卻裝置制冷，制冷后的液態(tài)二氧化碳由二氧化碳高壓泵壓縮經(jīng)輸出管注入二氧化碳爆破管。而輸入管為盤旋銅管，可增強制冷效果，箱體設(shè)置有與控制器相連接的顯示屏、壓力表、灌裝啟動鍵、灌裝停止鍵、制冷啟動鍵、制冷停止鍵，操控靈活。