一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置

本发明属于爆破设备，尤其涉及一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置。

背景技术：

1、传统炸药爆破广泛应用于矿山资源开采、工程爆破等领域，带来巨大经济价值。但炸药爆破具有冲击波压力不易控制、可重复性差、易塌孔和渗透率衰减快等缺点，而液态二氧化碳相变爆破方式属于物理爆破，具有爆破过程无化学反应，不产生火花、相变爆破能力大、无需验炮、操作简便、不属于民爆产品，其运输、储存和使用获免审批等优点，因此在矿山资源开采等领域已取得了广泛应用。

2、近年来，随着二氧化碳爆破技术的发展，国内外学者针对二氧化碳爆破破岩工艺的研究逐渐深入，在不同条件下液态二氧化碳相变爆破破岩能力的定性、定量研究日益迫切，然而目前液态二氧化碳相变爆破现场试验成本较高且现场条件难以达到试验标对二氧化碳爆破使用数值模拟软件进行理论计算，则受到计算精度及数学模型的限制，实际情况与计算结果存在一定的偏差。

3、因此，需要设计一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置来解决上述的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，包括储液管，所述储液管的一端固定安装有充装阀，所述储液管的另一端固定安装有激发装置；

3、所述激发装置伸入所述储液管内腔并沿所述储液管的轴线布置，所述激发装置与所述储液管内的液态二氧化碳接触；

4、所述储液管的侧壁开设有若干泄压孔，所述泄压孔内可拆卸连接有定压堵头；

5、所述储液管的外侧壁固定安装有限位组件。

6、优选的，若干所述泄压孔沿所述储液管的侧壁周向和轴向等间距分布；所述限位组件与位于同一高度且相邻的两所述泄压孔等间距分布。

7、优选的，所述储液管与所述泄压孔一体成型，所述泄压孔的外壁设置有螺纹，所述定压堵头的外壁设置有有与所述泄压孔上的螺纹相适配的螺纹，所述定压堵头螺纹安装在所述泄压孔内。

8、优选的，所述激发装置包括固定安装在所述储液管端部的圆形封堵盖，所述封堵盖上一体成型有圆柱形的导热柱，所述导热柱的一端伸入所述储液管内并与液态二氧化团接触，所述导热柱的另一端伸出所述圆形封堵盖。

9、优选的，所述导热柱内开设有导热孔，所述导热孔内布置有起爆线路。

10、优选的，所述充装阀包括固定安装在所述储液管远离所述激发装置的一端的阀体，所述阀体上贯穿开设有注液通道和泄气通道，所述注液通道和泄气通道与所述储液管内腔连通。

11、优选的，所述限位组件包括固定安装在所述储液管外壁的固定基座，所述固定基座上固接有支撑座，所述支撑座上转动连接有转动轴，所述转动轴上固接有长条形倒刺的限位条，所述限位条与所述固定基座之间固接有弹簧。

12、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：本发明目的在于提供一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，以实现相似模拟试验中对二氧化碳爆破效果的模拟，对不同条件下二氧化碳爆破破岩能力及机理进行定性定量研究，同时具有使用成本低、易于维护、可重复利用等特点；本发明提供的一种适用于相似模拟试验的可回收二氧化碳爆破装置的有益效果在于：本发明适用于相似模拟试验，可对不同条件下二氧化碳爆破机理进行研究。在使用本发明时，通过充装阀向储液管内部充装液态二氧化碳，待储液管内部达到设定初始压力时停止灌装，并将二氧化碳爆破装置安装于相似模拟模型需要模拟爆破位置；启动激发装置液态二氧化碳受热相变为气态二氧化碳，气态二氧化碳增大储液管内的压力；气态二氧化碳经过多个泄压孔中并冲开各定压堵头，爆破冲击作用于相似模拟模型内部；模拟爆破结束后，回收储液管、充装阀、限位器及激发装置，定压堵头被冲开后不可回收利用，再次使用时在储液管泄压孔上安装定压堵头封闭泄压孔，从而可实现二氧化碳爆破装置的重复使用；通过这种方式，爆破过程仅将定压堵头冲击掉，进而将主体结构回收；限位组件在模拟二氧化碳爆破过程中起到对二氧化碳爆破装置固定的作用，使其爆破效果更加精准。

13、本发明技术突破：提供有一种适用于相似模拟试的可重复使用二氧化碳爆破装置，以实现相似模拟试验中对二氧化碳爆破效果的模拟，对不同条件下二氧化碳爆破破岩能力及机理进行研究，同时具有使用成本低、易于维护、可重复利用等特点。

技术特征：

1.一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：包括储液管(1)，所述储液管(1)的一端固定安装有充装阀(2)，所述储液管(1)的另一端固定安装有激发装置(3)；

2.根据权利要求1所述的适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：若干所述泄压孔(4)沿所述储液管(1)的侧壁周向和轴向等间距分布；所述限位组件(6)与位于同一高度且相邻的两所述泄压孔(4)等间距分布。

3.根据权利要求1所述的适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述储液管(1)与所述泄压孔(4)一体成型，所述泄压孔(4)的外壁设置有螺纹，所述定压堵头(5)的外壁设置有有与所述泄压孔(4)上的螺纹相适配的螺纹，所述定压堵头(5)螺纹安装在所述泄压孔(4)内。

4.根据权利要求1所述的适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述激发装置(3)包括固定安装在所述储液管(1)端部的圆形封堵盖(7)，所述圆形封堵盖(7)上一体成型有圆柱形的导热柱(8)，所述导热柱(8)的一端伸入所述储液管(1)内并与液态二氧化团接触，所述导热柱(8)的另一端伸出所述圆形封堵盖(7)。

5.根据权利要求4所述的适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述导热柱(8)内开设有导热孔(9)，所述导热孔(9)内布置有起爆线路(10)。

6.根据权利要求1所述的适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述充装阀(2)包括固定安装在所述储液管(1)远离所述激发装置(3)的一端的阀体(11)，所述阀体(11)上贯穿开设有注液通道(12)和泄气通道(13)，所述注液通道(12)和泄气通道(13)与所述储液管(1)内腔连通。

7.根据权利要求1所述的适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，其特征在于：所述限位组件(6)包括固定安装在所述储液管(1)外壁的固定基座(14)，所述固定基座(14)上固接有支撑座(15)，所述支撑座(15)上转动连接有转动轴(16)，所述转动轴(16)上固接有长条形倒刺的限位条(17)，所述限位条(17)与所述固定基座(14)之间固接有弹簧(18)。

技术总结
本发明公开一种适用于相似模拟试验的可重复使用二氧化碳爆破装置，包括储液管，储液管的一端固定安装有充装阀，储液管的另一端固定安装有激发装置；激发装置伸入储液管内腔并沿储液管的轴线布置，激发装置与储液管内的液态二氧化碳接触；储液管的侧壁开设有若干泄压孔，泄压孔内可拆卸连接有定压堵头；储液管的外侧壁固定安装有限位组件。本发明技术突破：提供有一种适用于相似模拟试的可重复使用二氧化碳爆破装置，以实现相似模拟试验中对二氧化碳爆破效果的模拟，对不同条件下二氧化碳爆破破岩能力及机理进行研究，同时具有使用成本低、易于维护、可重复利用等特点。

技术研发人员：刘开心,张义平,兰红,李波波,郑禄林,张林
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15