内蒙古矿山机械设备气体致裂效果

矿山开采二氧化碳气体爆破矿山二氧化碳爆破又名气体膨胀器、二氧化碳气体爆破、二氧化碳气体膨胀器
气体爆破设备是利用液态（目氧化碳气体相对比较 且市场容易购买价格低廉；多选二氧化碳为爆破辅材）受热汽化膨胀， 快速释放高压气体断裂，松动岩石，解决了炸爆破开采欲裂中破坏 性大、危险性高、灰尘大等缺点，为矿山开采和松动提供有利帮 助。为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。如图1所示，本实用新型提供了一种模拟二氧化碳气体爆破设备装置，包括高压氮气储存罐1、液态二氧化碳储存罐2、样品室3、密封盖4、二氧化碳爆破管5、增压泵6，所述样品室3与密封盖4固定连接，密封盖4的下表面设有密封圈17，以此来样品室3的气密性，高压氮气储存罐1与样品室3通过连接管7相连通，液态二氧化碳储存罐2与二氧化碳爆破管5通过号二连接管8相连通，其中连接管7和号二连接管8别设有阀门9和号二阀门10。
广泛适用各类矿山（石子矿、铁矿、煤矿、金矿等）、隧道、坑道、 壕沟崛起、道路建设、冻土层松动等等工程。
与传统爆破相比，二氧化碳爆破设备都有哪些优点
1. 环保：
施工中可采用定向爆破，不破坏周围环境，不产生有毒有害气体。它能改善工作环境，具有较高的系数。
2. 实用有效：
爆破力大、可控性好，完全可以替代矿山等领域的传统爆破。
3.运输、装配：
装配、充填、运输、安装过程可靠，无需处理哑炮。二氧化碳是惰性气体。无明火不发生化学反应和爆炸。它既又。S3，加入水下膨胀凝固剂：经端向致裂管内腔充入水下膨胀凝固剂，水下膨胀凝固剂6经抵接端进入致裂孔内并包覆膨胀管的周部，水下膨胀凝固剂凝结膨胀后，将膨胀管51固定于致裂孔内，引发线的一端与膨胀管相连，引发线的另一端伸出端。S4，引发致裂岩石：将套管移除，通过引发线的伸出端的一端引发膨胀管，实现水下岩石的致裂。

随着科学技术的发展，二氧化碳气体爆破设备逐步替代了矿井开采中常用的lei管和诈要管。二氧化碳气体爆破设备是利用液体二氧化碳受热时迅速气化膨胀，从而对外做功来实现爆破的。由于爆破过程中释放的二氧化碳气体具有降温、阻燃和阻爆的作用，所以二氧化碳气体爆破设备可以避免因明火而引起的瓦丝爆诈事故，有利于煤矿生产。
目前，二氧化碳气体爆破设备中的充装头通常采用插针式或者顶针式的接线方式，即将充装头中的插针或者顶针作为电源一与起抱装置的内连接，将致裂管管体作为电源另一与起抱装置的外连接，这种充装头的接线方式称为单电式。然而，单电式充装头在工作时，因致裂管管体带电会存在生产的隐患。而且单电式充装头在用于多管并联起抱时，需要利用导线并联连接多个致裂器的外部，但是这种并联接线方式复杂，故障率高，并且导线易断，易导致起抱失败。
发明内容
本发明实施例提供一种充装头，以管体带电的生产隐患，实现起抱。
方面，本发明实施例提供了一种充装头，包括：壳体，所述壳体内设置有轴向正、中心电和轴向负；其中， 所述轴向正与起抱装置连接； 所述起抱装置、所述中心电和所述轴向负依次串联连接。 进一步的，所述充装头还包括：与所述轴向正连接的径向正，以及与所述轴向负连接的径向负。进一步的，所述充装头还包括：径向正连接孔和径向负连接孔，均设置于所述壳体的表面上，以供所述径向正和所述径向负分别与外置的绝缘导线连接。 进一步的，所述中心电与所述壳体之间、所述轴向负与所述壳体之间、所述轴向正与所述壳体之间以及所述中心电与所述轴向正之间，均设置有绝缘填充物。 进一步的，所述径向正与所述壳体之间以及所述径向负与所述壳体之间均设置绝缘填充物。 进一步的，所述充装头还包括：排气阀和充液阀；其中，所述排气阀用于排出致裂管中的二氧化碳气体；所述充液阀用于向所述致裂管中充入二氧化碳液体。 进一步的，所述充装头还包括：支撑架，用于固定所述轴向正。 第二方面，本发明实施例还提供了一种二氧化碳气体爆破设备，包括如本发明任意实施例所述的充装头。 进一步的，所述二氧化碳气体爆破设备还包括：预埋两根绝缘导线的致裂管，所述致裂管通过所述绝缘导线与所述充装头连接。 第三方面，本发明实施例还提供了一种二氧化碳气体爆破设备组，包括多个如本发明任意实施例所述的二氧化碳气体爆破设备，各个二氧化碳气体爆破设备的充装头包括径向正和径向负，所述多个二氧化碳气体爆破设备通过所述径向正和所述径向负并联连接。

本发明实施例通过在充装头的壳体内设置轴向正、中心电和轴向负，并将轴向正与起抱装置连接，将起抱装置、中心电和轴向负依次串联连接，使得电流从轴向正流入起抱装置，然后通过中心电从轴向负流出，形成了闭合回路，了单电式充装头工作时管体带电的生产隐患，实现了起抱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本发明实施例一提供的一种充装头的结构示意图，本实施例可适用于二氧化碳气体爆破设备中通过充装头对起抱装置进行电加热的情况。所示，该充装头包括：壳体，壳体内设置有轴向正、中心电和轴向负。
其中，轴向正与起抱装置连接；起抱装置、中心电和轴向负依次串联连接。可选的，轴向正设置于壳体的中心轴上。中心电与轴向电同轴设置，但这两个电不进行直接连接。轴向负设置于远离中心轴的位置处。轴向正横穿中心电，与起抱装置的内连接；轴向负可以与中心电直接连接。轴向负也可以通过一个单的径向电间接连接中心电，以缩小中心电的尺寸，降低生产成本。中心电与起抱装置的外连接，以使起抱装置中的电流通过中心电传导至轴向负。本实施例中对轴向正、轴向负和中心电的位置、形状、大小不做具体限定，只需满足轴向正与起抱装置连接，起抱装置、中心电和轴向负依次串联连接即可。可选的，中心电与壳体之间、轴向负与壳体之间、轴向正与壳体之间以及中心电与轴向正之间，均设置有绝缘填充物，以使电流按照固定方向进行传导。可选的，该充装头还包括：排气阀和充液阀；其中，排气阀用于排出致裂管中的二氧化碳气体；充液阀用于向致裂管中充入二氧化碳液体。本实施例中，在排出致裂管中的二氧化碳液体至大气环境时，由于在排出口二氧化碳液体会迅速气化为二氧化碳气体，所以排气阀排出的是致裂管中的二氧化碳气体。 本实施例中充装头的工作过程为：充装头的轴向正和轴向负与外置电源的正负分别连接。电流通过轴向正流入至起抱装置的内，然后电流再通过起抱装置的外流入至中心电，进而返回至轴向负，从而形成了闭合回路，实现了电流的导通。需要注意的是，本实施例中的起抱装置的内为正，起抱装置的外以及中心电为负。轴向正和起抱装置的外共同组成了起抱正；轴向负、中心电和起抱装置的外共同组成了起抱负，从而实现了充装头的双电连线方式。本实施例中的双电指的是充装头中同时具有正电和负电两种，相比于现有技术中单电式充装头的连线方式，即充装头中仅有正电或者负电而言，双电式充装头工作时无需将电流传导至致裂管管体，便可对致裂管中二氧化碳液体进行电加热，从而了单电连接方式中管体带电的生产隐患，实现了起抱，为煤矿瓦丝难抽煤层增渗工程提供了有效的技术与装备。矿厂或砂石厂的在生产开采中用的多的是二氧化碳气体爆破设备。该机与其它破碎机相比，具有成本低，等优点。

矿用二氧化碳气体爆破它采用多管串联、管内无障碍连接的方法，且在顶针型连接管装置和底座之间可接入若干组由阻断型充气装置、储能管、顶针型泄能装置组成的组合装置来控制爆破威力，它不受爆破环境影响，性能好，机械故障率低，拆装方便。本发明所述的二氧化碳爆破设备，其内管填充腔内预先放置还原剂，还原剂为固态或液态，固态还原剂可以是粉末状、颗粒状或条丝状；运输过程中，内管填充腔内无氧化剂，因此运输过程中的静电或温度偏高不会引发燃烧爆诈；在爆破现场使用时，通过使用其充气机构充入超临界氧、高压气态氧或液态氧，氧分子可均匀的吸附在还原剂表面，填充后通过对其点火机构进行通电，加热电热丝，点燃内管填充腔内的反应料。
二氧化碳爆破设备，它包括顶针型连接管装置、阻断型充气装置、顶针型泄能装置、储能管和底座，所述顶针型连接管装置由吊环组件、端盖组件、连接管及其下端的顶针型导电装置构成；所述阻断型充气装置包括壳体及其内部的一次气体密封装置、二次气体密封装置、充气孔和阀针；所述顶针型连接管装置、阻断型充气装置、储能管、顶针型泄能装置、底座依次从上至下通过它们壳体外形的凹凸和内外螺纹配合安装在一起。
另外，上述优化结构中，内管采用两个分节体进行组装的方式，其还原剂可以从中部放入，具有便于装要的优点。内管采用纤维质筒或包含纤维材质的复合层筒，由于纤维材质的抗拉强度较大，其中，碳纤维的抗拉强度达3500MPa以上，芳纶纤维的抗拉强度达5000-6000MPa，玻璃纤维的抗拉强度在2500MPa左右，聚酯纤维的抗拉强度达500MPa以上，而碳钢钢材的抗拉强度普遍在345MPa左右，故完全可以替代现有碳钢对高压气、高压液或液化气进行束；采用纤维材质，能减小壳体的壁厚，同时，纤维材质密度小，能较大程度的减小壳体的重量，并减小壳体的制造成本。现有的二氧化碳爆破设备，其隐爆气的氧化剂和还原剂均为固态物，需在生产过程中混合，并制成块状，或用带体装填；本发明所述二氧化碳爆破设备内的隐爆气，其填充腔内预先填装还原剂，并在现场通过内管充气机构充压入超临界氧、高压气态氧或液态氧（氧化剂）；

实施方式的制造工艺说明，二氧化碳爆破设备的制造工艺如下：
1. 先通过塑胶质做出一个固定形状的基体；2.在基体外层缠绕或套接一层涤纶材质的网状层；3.网状层通过硬化材料进行硬化（涂树脂）；4.待网状层与硬化层硬化后，取出基体。作为上述实施方式的进一步具有说明，硬化层13采用UV硬化胶。通过上述实施例一实施方式所得二氧化碳爆破设备，相对现有技术中的二氧化碳爆破设备，由于本发明中网状层12的抗拉强度可达2500MPa，而钢材抗拉强度仅约为355MPa，且其网状层12和硬化层13的综合密度仅为1.5×103kg/m3，而钢材密度为7.9×103kg/m3；本发明的材质综合密度为爆破管钢材的0.18倍；本实施例的管体厚度可达现有钢材爆破管的0.7倍左右；在抗拉强度上，本实施例的管体抗拉强度与现有8mm厚度的钢材爆破管强度近同；因此，本实施例的二氧化碳爆破设备仅为现有技术中的气体爆破管的0.13倍左右的质量，本发明具有非常轻质的重量，非常便于运输和安装。
2. 实施例二：与实施例一不同之处在于：储能装置呈三层结构，由内到外为基体层、网状层和硬化层；网状层为涤纶材料，硬化层采用环氧树脂胶材料，基体层采用聚乙烯材料。
3. 实施例三：与实施例二不同之处在于：密封基体的中部螺纹结构向内凹入；该结构便于运输和节约整体体积，同时便于保护充气隐爆装置，避免受撞。
4. 实施例四：与实施例二不同之处在于：电热丝的输入预先固化在储能装置中，通过储能装置的壁壳通过引出外部；采用该结构，其输入无需使用陶瓷管隔离，且密封较好，其密封基体可以省去电输入孔的加工过程。
5. 实施例五：与实施例二不同之处在于：密封基体的外露面采用光滑曲面；采用该结构，可较好的减少碰撞损坏。
6. 实施例六：与实施例二不同之处在于：充气机构包括阀座、止挡环和锁合弹簧，止挡环安装在阀座中上部，止挡环中心为气孔，止挡环下方为气压球阀，气压球阀下部为锁合弹簧，锁合弹簧安装在阀座中部，当气压球阀下方的压强大于上方压强时，气压球阀受到压强差力和锁合弹簧的弹力，与阀座下部闭合，当气压片下方的压强小于上方压强时，且气压片受到压强差力大于锁合弹簧的弹力时，气压片向下移动，与阀座下部张开；阀座221上方还设置有密封螺帽。
7. 实施例七：与实施例一不同之处在于：网状层12的厚度为5mm，基体层11的厚度为1mm，硬化层13的厚度为5mm。
8. 实施例八：与实施例一不同之处在于：网状层12的厚度为10mm，基体层11的厚度为2mm，硬化层13的厚度为10mm。醉后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

目前此项技术已经非常成功了
气体膨胀器又名二氧化碳开采器、二氧化碳爆破设备，广泛适用各类矿山开采、隧道壕沟崛起、钢筋混泥土破拆，同时还广泛用于钢铁和水泥行业中旋砖窑、料仓或管道的排除。
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适用范围
1、采矿业：露天矿的开采和矿井的掘进、回采、放顶、煤仓均可应用。如工作面的消突，冲击地压，石门揭煤，巷道底鼓治理，处理煤层断层，疏通煤仓等。
2、应急救援抢险：道路清障、堰塞湖处理、山体滑坡、泄洪，堤坝加固。更是矿井救护队的工具。
3、与隧道及市政工程：强硬岩石的爆破和掘进，城市混凝土建筑物的定向爆破，道路壕沟的挖掘等。
4、水泥、钢铁、电力等行业：预热器、旋窑、炉窑钢渣等设备及设施的清堵。城市热电厂垃圾燃烧炉的结块处理。山区高压线路塔架底盘加固等。
5、地质勘探：野外钻探取样，各种石材、矿物开采和切割。
6、高寒区域：破冰，雪峰爆破，各种粉状块状物的疏松作业等。　
7、水下工程：海底电缆和管道壕沟开挖，海底钻井爆破等。
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