一种一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及破岩装置技术领域，具体涉及一种一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置。
【背景技术】
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[0002]液态二氧化碳通过激发以后变成气态，标准状态下(温度约15度，压力约I个大气压)其体积会增大约600倍。利用二氧化碳液-气相变产生大量气体的这一特性，市场上研发了一种基于特制钢材的膨胀管的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置，首先将压缩液态二氧化碳灌注入膨胀管内，再将膨胀管多根连接放入事先钻好的炮孔内，通过专用激发器实现二氧化碳的液-气相变，产生的二氧化碳气体膨胀作功，通过其准静压作用和气楔作用将原岩裂隙贯通，导致岩体破裂，从而实现破岩的目的。
[0003]当前市场上的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置的膨胀管是通过特种钢材特殊制作而成。如应用于90毫米炮孔内的某型号的膨胀管，长约I米、外径73毫米、重量23公斤，整个装置由多个部件精密组成。利用特种钢制作膨胀管的主要优点是可以重复利用，上述型号的膨胀管理论上可以使用3000次;但其缺点相当明显，首先是膨胀管重量太大，以5米深钻孔计总重量达120公斤，人工难操作，安装和回收作业都要靠挖掘机完成;其次是工艺相当复杂，工期长，需要解决激发线路的连接和绝缘问题，还要对回收的膨胀管进行反复清洗擦拭;三是该膨胀管利用了钢性管壁作为激发回路，雨天或者炮孔内有水等情况下，都不能作业。四是受回收钢管的限制，无法实现多排孔同时作业，每次破碎岩石的工程量不大;五是成本高。
【实用新型内容】:
[0004]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、操作方便、成本低、效率高的一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置。
[0005]本实用新型的一种一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置，它包含管体、封口装置、击发器、引出线、灌注孔、管体定位环、管体连接环、孔口填塞套、炮孔;所述的管体的前端设有管体定位环;所述的管体的中间设有管体连接环;所述的管体镶嵌在炮孔中；所述的孔口填塞套与炮孔相互配合;所述的管体开口端的外侧通过螺纹旋接有封口装置；所述的封口装置中间的内侧设有击发器;所述的封口装置的中间设有线孔;所述的引出线与线孔相互配合;所述的封口装置上设有灌注孔。
[0006]本实用新型中所述的管体由特殊复合材料制作而成，具有高强度特点，为整体结构;其主要作用是为二氧化碳提供足够的容纳空间，同时其高强度能够为二氧化碳的液-气完全相变提供保障。
[0007]所述的封口装置与管体为同一材料制作而成，在与管体的结合部设计为螺纹连接形式，在其上留有击发器连线引出孔和二氧化碳灌注孔;其主要作用是待完成二氧化碳灌注和安装好击发器后，对整体管体进行有效的密封。
[0008]所述的击发器是用于击发二氧化碳由液态向气态转变的装置，其主要工作原理是瞬间产生高热量。
[0009]所述的引出线为击发器的连线通过封口端引出来的导线。
[0010]所述的灌注孔用于灌注压缩的液态二氧化碳用，灌注完后需要进行有效封堵。
[0011]所述的管体定位环，主要作用是将管体固定在炮孔中间位置，确保弹体中心线与炮孔轴线基本重合;同时，管体安装时，在管体与孔壁间起到缓冲作用，从而有效保护管体。
[0012]所述的管体连接环主要作用是连接结合相邻的两个管体，确保管体接触良好。
[0013]所述的孔口填塞套主要作用是对炮孔进行有效快速封堵，有效保障二氧化碳气体在炮孔内的作用时间。
[0014]本实用新型操作步骤如下:
[0015]第一步，安装击发器
[0016]将击发器安装到封口装置上，确保连接可靠，并用电阻测试仪检测通断情况;然后，将性能良好的击发器通过封口装置固定到管体上。
[0017]第二步，灌注液态二氧化碳
[0018]将已经压缩的液态二氧化碳通过封口装置的灌注孔灌注到管体内，灌注完毕后，及时进行封堵，并确保封堵可靠。
[0019]第三步，安装管体
[0020]根据预先钻凿好炮孔的深度，计算每个炮孔中需要的管体数量;将管体逐节串联放置于相应炮孔内部;安装时，及时安装相应配套器材，同时将引出线统一引到炮孔外。
[0021]第四步，封堵炮孔
[0022]炮孔内管体安装完毕后，使用电阻测试仪进行导通检查;检查完毕并确认线路良好后，用孔口填塞套进行封堵，否则应进行检查。
[0023]如果一次作业的炮孔数大于一个，则要重复上述第三步、第四步作业。
[0024]第五步，联接网路
[0025]将一次作业的所有炮孔中的引出线连接起来(一般连接为串联)，确保连接可靠，接头尽量不接地，要包缠，雨天还要进行防水防雷击处理;连接后进行导通检查，并确保线路连接良好。
[0026]第六步，击发网路
[0027]用专用击发器击发网路。
[0028]本实用新型的有益效果:它结构设计合理，工艺简单，安装操作方便、快捷，成本低，工期短，不受天气的影响，安全系数高，可多排膨胀管同时作业，操作效率高。
【附图说明】
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[0029]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0030]图1是本实用新型的结构不意图；
[0031 ]图2是本实用新型中管体与炮孔配合的示意图；
[0032]图3是本实用新型中管体定位环、管体连接环的示意图；
[0033]图4是本实用新型中孔口填塞套的示意图；
[0034]图中:
[0035]管体1、封口装置2、击发器3、引出线4、灌注孔5、管体定位环6、管体连接环7、孔口填塞套8、炮孔9。
【具体实施方式】
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[0036]如图1至图4所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:本实用新型的一种一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置，它包含管体1、封口装置2、击发器3、引出线4、灌注孔5、管体定位环6、管体连接环7、孔口填塞套8、炮孔9;所述的管体I的前端设有管体定位环6;所述的管体I的中间设有管体连接环7;所述的管体I镶嵌在炮孔9中；所述的孔口填塞套8与炮孔9相互配合;所述的管体I开口端的外侧通过螺纹旋接有封口装置2;所述的封口装置2中间的内侧设有击发器3;所述的封口装置2的中间设有线孔10;所述的引出线4与线孔10相互配合;所述的封口装置2上设有灌注孔5。
[0037]本【具体实施方式】中所述的管体I由特殊复合材料制作而成，具有高强度特点，为整体结构；其主要作用是为二氧化碳提供足够的容纳空间，同时其高强度能够为二氧化碳的液-气完全相变提供保障;所述的封口装置2与管体I为同一材料制作而成，在与管体I的结合部设计为螺纹连接形式，在其上留有击发器连线引出孔和二氧化碳灌注孔;其主要作用是待完成二氧化碳灌注和安装好击发器后，对整体管体进行有效的密封;所述的击发器3是用于击发二氧化碳由液态向气态转变的装置，其主要工作原理是瞬间产生高热量;所述的引出线4为击发器的连线通过封口端引出来的导线;所述的灌注孔5用于灌注压缩的液态二氧化碳用，灌注完后需要进行有效封堵。
[0038]其中，所述的管体I的尺寸可以根据炮孔9实际大小来调整，基本原则是管体I外径略小于炮孔9直径约2厘米。如对于90毫米炮孔，管体外径为70毫米，单根管体长度为2米，壁厚为5毫米。
[0039]所述的管体定位环6，主要作用是将管体I固定在炮孔9中间位置，确保弹体中心线与炮孔轴线基本重合；同时，管体I安装时，在管体I与孔壁间起到缓冲作用，从而有效保护管体;所述的管体连接环7主要作用是连接结合相邻的两个管体，确保管体接触良好。；所述的孔口填塞套8主要作用是对炮孔9进行有效快速封堵，有效保障二氧化碳气体在炮孔内的作用时间。
[0040]本【具体实施方式】操作时，将击发器3安装到封口装置2上，确保连接可靠，并用电阻测试仪检测通断情况;然后，将性能良好的击发器3通过封口装置2固定到管体I上;将已经压缩的液态二氧化碳通过封口装置2的灌注孔5灌注到管体I内，灌注完毕后，及时进行封堵，并确保封堵可靠;根据预先钻凿好炮孔9的深度，计算每个炮孔9中需要的管体I数量;将管体I逐节串联放置于相应炮孔9内部;安装时，及时安装相应配套器材，同时将引出线4统一引到炮孔9外；炮孔9内管体I安装完毕后，使用电阻测试仪进行导通检查;检查完毕并确认线路良好后，用孔口填塞套8进行封堵，否则应进行检查；如果一次作业的炮孔数大于一个，则要重复上述第三步、第四步作业;将一次作业的所有炮孔9中的引出线4连接起来(一般连接为串联)，确保连接可靠，接头尽量不接地，要包缠，雨天还要进行防水防雷击处理；连接后进行导通检查，并确保线路连接良好;用专用击发器击发网路。
[0041 ]本【具体实施方式】结构设计合理，工艺简单，安装操作方便、快捷，成本低，工期短，不受天气的影响，安全系数高，可多排膨胀管同时作业，操作效率高。
[0042]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置，其特征在于它包含管体、封口装置、击发器、引出线、灌注孔、管体定位环、管体连接环、孔口填塞套、炮孔;所述的管体的前端设有管体定位环;所述的管体的中间设有管体连接环;所述的管体镶嵌在炮孔中；所述的孔口填塞套与炮孔相互配合;所述的管体开口端的外侧通过螺纹旋接有封口装置;所述的封口装置中间的内侧设有击发器;所述的封口装置的中间设有线孔;所述的引出线与线孔相互配合;所述的封口装置上设有灌注孔。
【专利摘要】本实用新型公开了一种一次性使用的二氧化碳液-气相变膨胀破岩装置，属于破岩装置技术领域；所述的管体的前端设有管体定位环；所述的管体的中间设有管体连接环；所述的管体镶嵌在炮孔中；所述的孔口填塞套与炮孔相互配合；所述的管体开口端的外侧通过螺纹旋接有封口装置；所述的封口装置中间的内侧设有击发器；所述的封口装置的中间设有线孔；所述的引出线与线孔相互配合；所述的封口装置上设有灌注孔。它结构设计合理，工艺简单，安装操作方便、快捷，成本低，工期短，不受天气的影响，安全系数高，可多排膨胀管同时作业，操作效率高。
【IPC分类】B02C19/00
【公开号】CN205199663
【申请号】CN201521028860
【发明人】宋林辉, 李必红, 夏军, 辛燎原, 郭嘉, 严胜奇
【申请人】长沙顺美工程机械设备有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月14日