本發(fā)明涉及一種爆破裝置，尤其是涉及一種利用液態(tài)二氧化碳?xì)庀嘀铝鸭夹g(shù)進(jìn)行爆破的二氧化碳致裂裝置。

背景技術(shù)：

二氧化碳致裂裝置又稱二氧化碳致裂器、二氧化碳爆破裝置、二氧化碳開(kāi)采器，主要包括致裂器主管、泄能頭、爆裂片、充裝頭。泄能頭和充裝頭分別旋裝在致裂器主管的兩端，在充裝頭上設(shè)有通向致裂器主管的充裝通道及開(kāi)啟和關(guān)閉充裝通道的頂針，在泄能頭上設(shè)有泄能通道，泄能通道的一端通向致裂器主管，另一端通向二氧化碳致裂裝置外。定制爆裂片密封設(shè)置在泄能頭的泄能通道與致裂器主管之間，加熱裝置設(shè)置在致裂器主管內(nèi)。爆裂片會(huì)在加熱裝置將充裝到致裂器主管內(nèi)的液態(tài)二氧化碳加熱氣化并膨脹到一定壓力時(shí)破裂，此時(shí)高能二氧化碳?xì)怏w瞬間從致裂器主管?chē)姎饪桌锉l(fā)出來(lái)，從而達(dá)到爆破的目的。

二氧化碳致裂裝置是利用二氣化碳?xì)庀嘧兓瘜?shí)現(xiàn)的一種低電壓起爆技術(shù)，具有預(yù)裂威力大、無(wú)需驗(yàn)炮、操作簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)。且二氧化碳屬惰性物質(zhì)，具阻燃功能，不與周?chē)囊后w、氣體相融合，不受高溫、高濕、高寒環(huán)境的影響，爆破過(guò)程無(wú)明火、無(wú)電弧，不產(chǎn)生任何有害氣體，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于鍋爐清堵、建筑物拆除、特殊區(qū)域爆破、地質(zhì)勘探、采礦業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。尤其是在煤炭開(kāi)采領(lǐng)域，由于液態(tài)二氧化碳致裂裝置利用液態(tài)二氧化碳瞬間氣化產(chǎn)生的膨脹力進(jìn)行爆破，與傳統(tǒng)的爆破相比具有儲(chǔ)多優(yōu)勢(shì)：爆破過(guò)程無(wú)花火外露；低壓起爆(9v)，相比傳統(tǒng)起爆(1800v)更安全；不產(chǎn)生具有破壞性的震蕩或震波，減少了誘發(fā)瓦斯突出的幾率；不需要進(jìn)行驗(yàn)炮，可連續(xù)作業(yè)；爆破威力和爆破方向均可進(jìn)行調(diào)控。已大量應(yīng)用于低透煤層強(qiáng)化瓦斯抽采、區(qū)域消突、局部消突、沖擊地壓解危、采面強(qiáng)制放頂、煤倉(cāng)清堵、采煤、掘進(jìn)等多個(gè)方面。

雖然二氧化碳致裂裝置相比于傳統(tǒng)的爆破具有很多優(yōu)勢(shì)，二氧化碳致裂裝置的致裂器主管、泄能頭、充裝頭可重復(fù)使用，但目前該領(lǐng)域?qū)Χ饣贾铝蜒b置進(jìn)行灌裝液態(tài)二氣化碳時(shí)，需要采用專門(mén)的灌裝機(jī)，存在工序繁瑣、操作復(fù)雜、成本高昂的缺陷。對(duì)于大量采用二 氣化碳致裂裝置進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的企事業(yè)單位來(lái)說(shuō)，通常需要投入較大的資金成本采購(gòu)灌裝機(jī)，才可滿足正常的灌裝和生產(chǎn)需求；而對(duì)于較小單位來(lái)說(shuō)灌裝機(jī)投入較大，主要是通過(guò)專門(mén)提供灌裝的公司來(lái)二氣化碳致裂裝置裝置，同樣需要支會(huì)一定的灌裝費(fèi)用，且往往不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)灌裝的目的，從而影響了正常的生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，具有操作簡(jiǎn)單、安全可靠、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，采用本發(fā)明的二氧化碳致裂裝置無(wú)源自流式灌裝方法，不需要購(gòu)置專門(mén)的灌裝機(jī)即可方便快捷地完成灌裝操作，可大幅度減少成本投入，具有較好的實(shí)用性。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中二氧化碳致裂裝置灌裝液態(tài)二氧化碳時(shí)需要采用專門(mén)的灌裝機(jī)，其操作復(fù)雜、資金投入較大的問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，二氧化碳致裂裝置包括致裂器主管、泄能頭、爆裂片、充裝頭、加熱裝置，灌裝方法包括以下步驟：

一、將充裝頭旋裝在致裂器主管的充裝端，將簡(jiǎn)易頭旋裝在致裂器主管的泄能端，其中簡(jiǎn)易頭為本灌裝方法設(shè)置的臨時(shí)封裝頭；

二、將液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥通過(guò)連接管與充裝頭的充裝接口連接，并打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥和充裝頭的頂針，使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道進(jìn)入致裂器主管，然后打開(kāi)簡(jiǎn)易頭上的閥門(mén)；

三、當(dāng)簡(jiǎn)易頭排氣孔出現(xiàn)白霧狀干冰時(shí)，關(guān)閉簡(jiǎn)易頭上的閥門(mén)，繼續(xù)充裝至致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定冷卻量，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道；

四、打開(kāi)簡(jiǎn)易頭上的閥門(mén)緩慢排放空充裝的液態(tài)二氧化碳，以對(duì)致裂器主管進(jìn)行冷卻降溫；

五、卸除簡(jiǎn)易頭，將泄能頭及爆裂片安裝在致裂器主管的泄能端；

六、再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道，使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道進(jìn)入致裂器主管；

七、當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定灌裝量時(shí)，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥，并使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道后，從充裝頭的充裝接口拆除連接管，至此完成二氧化碳致裂裝置的液態(tài)二氧化碳灌裝過(guò)程。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟六中， 再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道之前，還進(jìn)行了對(duì)致裂器主管進(jìn)行抽真空的操作。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟三中，所述設(shè)定冷卻量為1/3～1致裂器主管容積的液態(tài)二氧化碳。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟三中，將簡(jiǎn)易頭、致裂器主管和充裝頭均放置于電子稱上。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟七中，所述設(shè)定灌裝量為4/5～1致裂器主管容積的液態(tài)二氧化碳。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟七中，將泄能頭、爆裂片、致裂器主管和充裝頭均放置于電子稱上。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟四中，還進(jìn)行了對(duì)致裂器主管第一次測(cè)溫的操作，第一次測(cè)溫溫度為-10℃～-18℃。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟六中，再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道之前，還進(jìn)行了對(duì)致裂器主管第二次測(cè)溫的操作，第二次測(cè)溫溫度為-8℃～-12℃。

進(jìn)一步的，本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，在步驟四中，還進(jìn)行了對(duì)從致裂器主管放出的二氧化碳進(jìn)行回收的操作。

本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明提供的二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，通過(guò)冷卻降溫和灌裝兩個(gè)過(guò)程可方便快捷的實(shí)現(xiàn)二氧化碳致裂裝置的液態(tài)二氧化碳灌裝目的，不需要購(gòu)置專門(mén)的灌裝機(jī)，具有設(shè)備投資小(幾乎零投資)、操作簡(jiǎn)便、安全可靠的特點(diǎn)。在冷卻降溫過(guò)程中，首先將充裝頭旋裝在致裂器主管的充裝端，將簡(jiǎn)易頭旋裝在致裂器主管的泄能端，其中簡(jiǎn)易頭為本灌裝方法設(shè)置的臨時(shí)封裝頭；然后將液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥通過(guò)連接管與充裝頭的充裝接口連接，并打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥和充裝頭的閥針，使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道進(jìn)入致裂器主管；當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定冷卻量時(shí)，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道；最后，使致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳從泄能端放出，并卸除簡(jiǎn)易頭，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)致裂器主管進(jìn)行冷卻降溫的目的。本發(fā)明設(shè)置冷卻降溫過(guò)程的目的，是使在隨后的灌裝時(shí)使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳可自動(dòng)、快速地進(jìn)入致裂器主管，以便順利完成灌裝過(guò)程。在灌裝過(guò)程中，當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳完全放出后，將泄能頭及爆裂片安裝在致裂器 主管的泄能端；接著，再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道，液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道可自動(dòng)、快速進(jìn)入致裂器主管；當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定灌裝量時(shí)，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥，并使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道后，從充裝頭的充裝接口拆除連接管，至此即完成二氧化碳致裂裝置的液態(tài)二氧化碳灌裝過(guò)程。(2)作為優(yōu)化方案，本發(fā)明在步驟六中的再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道之前，還進(jìn)行了對(duì)致裂器主管進(jìn)行抽真空的操作。通過(guò)抽真空的操作可提高液態(tài)二氧化碳進(jìn)入致裂器主管的自流速度，從而提高了灌裝操作的工作效率，進(jìn)一增強(qiáng)了實(shí)用性。抽真空操作時(shí)，讓抽真空機(jī)通過(guò)抽真空管與充裝頭的充裝接口連接，并使液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥處于關(guān)閉狀態(tài)，而通過(guò)充裝頭的頂針使充裝頭的充裝通道與抽真空管處于連能狀態(tài)，當(dāng)抽真空完成后，通過(guò)充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道，并卸除抽真空管即可完成整個(gè)抽真空過(guò)程。具有操作方便、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中所述二氧化碳致裂裝置的分解示意圖；

圖2為本發(fā)明中所述簡(jiǎn)易頭的示意圖；

其中，1、致裂器主管；2、泄能頭；3、爆裂片；4、充裝頭；5、加熱裝置；6、簡(jiǎn)易頭。

具體實(shí)施方式

作為具體實(shí)施方式，本發(fā)明提供的一種二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，其中，二氧化碳致裂裝置包括致裂器主管、泄能頭、爆裂片、充裝頭、加熱裝置，泄能頭上設(shè)有泄能通道和泄能孔，充裝頭上設(shè)有充裝接口、充裝通道和頂針，加熱裝置設(shè)置于致裂器主管中。所述液態(tài)二氧化碳罐為常用的盛裝液態(tài)二氧化碳的罐體。為實(shí)施本發(fā)明的二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，本發(fā)明還設(shè)置了簡(jiǎn)易頭并在簡(jiǎn)易頭上設(shè)置了閥門(mén)。灌裝方法具包括以下步驟：

一、將充裝頭旋裝在致裂器主管的充裝端，將簡(jiǎn)易頭旋裝在致裂器主管的泄能端，其中簡(jiǎn)易頭為本灌裝方法設(shè)置的臨時(shí)封裝頭；

二、將液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥通過(guò)連接管與充裝頭的充裝接口連接，并打開(kāi)液態(tài)二氧 化碳罐的輸出閥和充裝頭的頂針，使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道進(jìn)入致裂器主管，然后打開(kāi)簡(jiǎn)易頭上的閥門(mén)；

三、當(dāng)簡(jiǎn)易頭排氣孔出現(xiàn)白霧狀干冰時(shí)，關(guān)閉簡(jiǎn)易頭上的閥門(mén)，繼續(xù)充裝至致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定冷卻量，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道；

四、打開(kāi)簡(jiǎn)易頭上的閥門(mén)緩慢排放空充裝的液態(tài)二氧化碳，以對(duì)致裂器主管進(jìn)行冷卻降溫；

五、卸除簡(jiǎn)易頭，將泄能頭及爆裂片安裝在致裂器主管的泄能端；

六、再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道，使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道進(jìn)入致裂器主管；

七、當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定灌裝量時(shí)，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥，并使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道后，從充裝頭的充裝接口拆除連接管，至此完成二氧化碳致裂裝置的液態(tài)二氧化碳灌裝過(guò)程。

本發(fā)明提供的二氧化碳致裂裝置的無(wú)源自流式灌裝方法，通過(guò)冷卻降溫和灌裝兩個(gè)過(guò)程可方便快捷的實(shí)現(xiàn)二氧化碳致裂裝置的液態(tài)二氧化碳灌裝目的，不需要購(gòu)置專門(mén)的灌裝機(jī)，具有設(shè)備投資小、操作簡(jiǎn)便、安全可靠的特點(diǎn)。在冷卻降溫過(guò)程中，首先將充裝頭旋裝在致裂器主管的充裝端，將簡(jiǎn)易頭旋裝在致裂器主管的泄能端，其中簡(jiǎn)易頭為本灌裝方法設(shè)置的臨時(shí)封裝頭；然后將液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥通過(guò)連接管與充裝頭的充裝接口連接，并打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥和充裝頭的頂針，使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道進(jìn)入致裂器主管；當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定冷卻量時(shí)，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道；最后，通過(guò)簡(jiǎn)易頭，使致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳從泄能端放出，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)致裂器主管進(jìn)行冷卻降溫的目的。本發(fā)明設(shè)置冷卻降溫過(guò)程的目的，是使在隨后的灌裝時(shí)使液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳可自動(dòng)、快速地進(jìn)入致裂器主管，以便順利完成灌裝過(guò)程。當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳完全放出后，卸除簡(jiǎn)易頭，將泄能頭及爆裂片安裝在致裂器主管的泄能端；接著，再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道，液態(tài)二氧化碳罐中的液態(tài)二氧化碳通過(guò)輸出閥、連接管、充裝頭的充裝通道可自動(dòng)、快速進(jìn)入致裂器主管；當(dāng)致裂器主管中的液態(tài)二氧化碳達(dá)到設(shè)定灌裝量時(shí)，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥，并使充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道后，從充裝頭的充裝接口拆除連接管，至此即完成二氧化碳致裂裝置的液態(tài)二氧化碳灌裝過(guò)程。

作為優(yōu)化方案，本發(fā)明在上述在步驟六中的再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道之前，還進(jìn)行了對(duì)致裂器主管進(jìn)行抽真空的操作。通過(guò)抽真空的操作可提高液態(tài)二氧化碳進(jìn)入致裂器主管的自流速度，從而提高了灌裝操作的工作效率，進(jìn)一增強(qiáng)了實(shí)用性。抽真空操作時(shí)，讓抽真空機(jī)通過(guò)抽真空管與充裝頭的充裝接口連接，并使液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥處于關(guān)閉狀態(tài)，且通過(guò)充裝頭的頂針使充裝頭的充裝通道與抽真空管處于連能狀態(tài)，當(dāng)抽真空完成后，通過(guò)充裝頭的頂針?lè)忾]充裝頭的充裝通道，并卸除抽真空管，即可完成整個(gè)抽真空過(guò)程。具有操作方便、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

作為具體實(shí)施方式，本發(fā)明在上述在步驟三中，將設(shè)定冷卻量設(shè)為1/3～1致裂器主管容積的液態(tài)二氧化碳。實(shí)驗(yàn)表明，這一數(shù)值范圍的冷卻量可保證后續(xù)灌裝順利進(jìn)行的冷卻降溫需要。在具體操作時(shí)，本發(fā)明在步驟三中，將簡(jiǎn)易頭、致裂器主管和充裝頭均放置于電子稱上，以方便操作者直觀撐握冷卻量，提高了操作的便利性。本發(fā)明在上述步驟七中，將設(shè)定灌裝量設(shè)為4/5～1致裂器主管容積的液態(tài)二氧化碳。實(shí)驗(yàn)表明，這一數(shù)值范圍的灌裝量可保證二氧化碳致裂裝置的爆破性，并可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。同樣的，在具體操作時(shí)，本發(fā)明在步驟七中，將泄能頭、爆裂片、致裂器主管和充裝頭均放置于電子稱上，可方便操作者直觀撐握冷卻量，以提高操作的便利性。同時(shí)，為提高安全性和灌裝操作成功率，保證二氧化碳致裂裝置的性能，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在步驟四中，進(jìn)行了對(duì)致裂器主管第一次測(cè)溫的操作，第一次測(cè)溫溫度應(yīng)保證在-10℃～-18℃之間；并在步驟六中再次打開(kāi)液態(tài)二氧化碳罐的輸出閥或使充裝頭的頂針開(kāi)啟充裝頭的充裝通道之前，進(jìn)行了對(duì)致裂器主管第二次測(cè)溫的操作，第二次測(cè)溫溫度應(yīng)保證在-8℃～-12℃之間。實(shí)驗(yàn)表明，-10℃～-18℃的溫度范圍可保證卸除簡(jiǎn)易頭和安裝泄能頭的操作時(shí)間需要，以免安裝泄能頭后溫度過(guò)高滿足不了灌裝的要求，不高于-8℃的溫度范圍可保證后續(xù)灌裝的順利進(jìn)行。

另外，本發(fā)明在在步驟四中，還進(jìn)行了對(duì)從致裂器主管放出的二氧化碳進(jìn)行回收的操作，以實(shí)現(xiàn)再致縮利用的目的，避免了資源的浪費(fèi)。

以上實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)范圍進(jìn)行的限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)原理和精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種形式的變形，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。