一種一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及破巖裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]液態(tài)二氧化碳通過激發(fā)以后變成氣態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(溫度約15度，壓力約I個(gè)大氣壓)其體積會(huì)增大約600倍。利用二氧化碳液-氣相變產(chǎn)生大量氣體的這一特性，市場上研發(fā)了一種基于特制鋼材的膨脹管的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置，首先將壓縮液態(tài)二氧化碳灌注入膨脹管內(nèi)，再將膨脹管多根連接放入事先鉆好的炮孔內(nèi)，通過專用激發(fā)器實(shí)現(xiàn)二氧化碳的液-氣相變，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w膨脹作功，通過其準(zhǔn)靜壓作用和氣楔作用將原巖裂隙貫通，導(dǎo)致巖體破裂，從而實(shí)現(xiàn)破巖的目的。
[0003]當(dāng)前市場上的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置的膨脹管是通過特種鋼材特殊制作而成。如應(yīng)用于90毫米炮孔內(nèi)的某型號(hào)的膨脹管，長約I米、外徑73毫米、重量23公斤，整個(gè)裝置由多個(gè)部件精密組成。利用特種鋼制作膨脹管的主要優(yōu)點(diǎn)是可以重復(fù)利用，上述型號(hào)的膨脹管理論上可以使用3000次;但其缺點(diǎn)相當(dāng)明顯，首先是膨脹管重量太大，以5米深鉆孔計(jì)總重量達(dá)120公斤，人工難操作，安裝和回收作業(yè)都要靠挖掘機(jī)完成;其次是工藝相當(dāng)復(fù)雜，工期長，需要解決激發(fā)線路的連接和絕緣問題，還要對回收的膨脹管進(jìn)行反復(fù)清洗擦拭;三是該膨脹管利用了鋼性管壁作為激發(fā)回路，雨天或者炮孔內(nèi)有水等情況下，都不能作業(yè)。四是受回收鋼管的限制，無法實(shí)現(xiàn)多排孔同時(shí)作業(yè)，每次破碎巖石的工程量不大;五是成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0004]針對上述問題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作方便、成本低、效率高的一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置。
[0005]本實(shí)用新型的一種一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置，它包含管體、封口裝置、擊發(fā)器、引出線、灌注孔、管體定位環(huán)、管體連接環(huán)、孔口填塞套、炮孔;所述的管體的前端設(shè)有管體定位環(huán);所述的管體的中間設(shè)有管體連接環(huán);所述的管體鑲嵌在炮孔中；所述的孔口填塞套與炮孔相互配合;所述的管體開口端的外側(cè)通過螺紋旋接有封口裝置；所述的封口裝置中間的內(nèi)側(cè)設(shè)有擊發(fā)器;所述的封口裝置的中間設(shè)有線孔;所述的引出線與線孔相互配合;所述的封口裝置上設(shè)有灌注孔。
[0006]本實(shí)用新型中所述的管體由特殊復(fù)合材料制作而成，具有高強(qiáng)度特點(diǎn)，為整體結(jié)構(gòu);其主要作用是為二氧化碳提供足夠的容納空間，同時(shí)其高強(qiáng)度能夠?yàn)槎趸嫉囊?氣完全相變提供保障。
[0007]所述的封口裝置與管體為同一材料制作而成，在與管體的結(jié)合部設(shè)計(jì)為螺紋連接形式，在其上留有擊發(fā)器連線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裝好擊發(fā)器后，對整體管體進(jìn)行有效的密封。
[0008]所述的擊發(fā)器是用于擊發(fā)二氧化碳由液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置，其主要工作原理是瞬間產(chǎn)生高熱量。
[0009]所述的引出線為擊發(fā)器的連線通過封口端引出來的導(dǎo)線。
[0010]所述的灌注孔用于灌注壓縮的液態(tài)二氧化碳用，灌注完后需要進(jìn)行有效封堵。
[0011]所述的管體定位環(huán)，主要作用是將管體固定在炮孔中間位置，確保彈體中心線與炮孔軸線基本重合;同時(shí)，管體安裝時(shí)，在管體與孔壁間起到緩沖作用，從而有效保護(hù)管體。
[0012]所述的管體連接環(huán)主要作用是連接結(jié)合相鄰的兩個(gè)管體，確保管體接觸良好。
[0013]所述的孔口填塞套主要作用是對炮孔進(jìn)行有效快速封堵，有效保障二氧化碳?xì)怏w在炮孔內(nèi)的作用時(shí)間。
[0014]本實(shí)用新型操作步驟如下:
[0015]第一步，安裝擊發(fā)器
[0016]將擊發(fā)器安裝到封口裝置上，確保連接可靠，并用電阻測試儀檢測通斷情況;然后，將性能良好的擊發(fā)器通過封口裝置固定到管體上。
[0017]第二步，灌注液態(tài)二氧化碳
[0018]將已經(jīng)壓縮的液態(tài)二氧化碳通過封口裝置的灌注孔灌注到管體內(nèi)，灌注完畢后，及時(shí)進(jìn)行封堵，并確保封堵可靠。
[0019]第三步，安裝管體
[0020]根據(jù)預(yù)先鉆鑿好炮孔的深度，計(jì)算每個(gè)炮孔中需要的管體數(shù)量;將管體逐節(jié)串聯(lián)放置于相應(yīng)炮孔內(nèi)部;安裝時(shí)，及時(shí)安裝相應(yīng)配套器材，同時(shí)將引出線統(tǒng)一引到炮孔外。
[0021]第四步，封堵炮孔
[0022]炮孔內(nèi)管體安裝完畢后，使用電阻測試儀進(jìn)行導(dǎo)通檢查;檢查完畢并確認(rèn)線路良好后，用孔口填塞套進(jìn)行封堵，否則應(yīng)進(jìn)行檢查。
[0023]如果一次作業(yè)的炮孔數(shù)大于一個(gè)，則要重復(fù)上述第三步、第四步作業(yè)。
[0024]第五步，聯(lián)接網(wǎng)路
[0025]將一次作業(yè)的所有炮孔中的引出線連接起來(一般連接為串聯(lián))，確保連接可靠，接頭盡量不接地，要包纏，雨天還要進(jìn)行防水防雷擊處理;連接后進(jìn)行導(dǎo)通檢查，并確保線路連接良好。
[0026]第六步，擊發(fā)網(wǎng)路
[0027]用專用擊發(fā)器擊發(fā)網(wǎng)路。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果:它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝簡單，安裝操作方便、快捷，成本低，工期短，不受天氣的影響，安全系數(shù)高，可多排膨脹管同時(shí)作業(yè)，操作效率高。
【附圖說明】
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[0029]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0030]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0031 ]圖2是本實(shí)用新型中管體與炮孔配合的示意圖；
[0032]圖3是本實(shí)用新型中管體定位環(huán)、管體連接環(huán)的示意圖；
[0033]圖4是本實(shí)用新型中孔口填塞套的示意圖；
[0034]圖中:
[0035]管體1、封口裝置2、擊發(fā)器3、引出線4、灌注孔5、管體定位環(huán)6、管體連接環(huán)7、孔口填塞套8、炮孔9。
【具體實(shí)施方式】
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[0036]如圖1至圖4所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:本實(shí)用新型的一種一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置，它包含管體1、封口裝置2、擊發(fā)器3、引出線4、灌注孔5、管體定位環(huán)6、管體連接環(huán)7、孔口填塞套8、炮孔9;所述的管體I的前端設(shè)有管體定位環(huán)6;所述的管體I的中間設(shè)有管體連接環(huán)7;所述的管體I鑲嵌在炮孔9中；所述的孔口填塞套8與炮孔9相互配合;所述的管體I開口端的外側(cè)通過螺紋旋接有封口裝置2;所述的封口裝置2中間的內(nèi)側(cè)設(shè)有擊發(fā)器3;所述的封口裝置2的中間設(shè)有線孔10;所述的引出線4與線孔10相互配合;所述的封口裝置2上設(shè)有灌注孔5。
[0037]本【具體實(shí)施方式】中所述的管體I由特殊復(fù)合材料制作而成，具有高強(qiáng)度特點(diǎn)，為整體結(jié)構(gòu)；其主要作用是為二氧化碳提供足夠的容納空間，同時(shí)其高強(qiáng)度能夠?yàn)槎趸嫉囊?氣完全相變提供保障;所述的封口裝置2與管體I為同一材料制作而成，在與管體I的結(jié)合部設(shè)計(jì)為螺紋連接形式，在其上留有擊發(fā)器連線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裝好擊發(fā)器后，對整體管體進(jìn)行有效的密封;所述的擊發(fā)器3是用于擊發(fā)二氧化碳由液態(tài)向氣態(tài)轉(zhuǎn)變的裝置，其主要工作原理是瞬間產(chǎn)生高熱量;所述的引出線4為擊發(fā)器的連線通過封口端引出來的導(dǎo)線;所述的灌注孔5用于灌注壓縮的液態(tài)二氧化碳用，灌注完后需要進(jìn)行有效封堵。
[0038]其中，所述的管體I的尺寸可以根據(jù)炮孔9實(shí)際大小來調(diào)整，基本原則是管體I外徑略小于炮孔9直徑約2厘米。如對于90毫米炮孔，管體外徑為70毫米，單根管體長度為2米，壁厚為5毫米。
[0039]所述的管體定位環(huán)6，主要作用是將管體I固定在炮孔9中間位置，確保彈體中心線與炮孔軸線基本重合；同時(shí)，管體I安裝時(shí)，在管體I與孔壁間起到緩沖作用，從而有效保護(hù)管體;所述的管體連接環(huán)7主要作用是連接結(jié)合相鄰的兩個(gè)管體，確保管體接觸良好。；所述的孔口填塞套8主要作用是對炮孔9進(jìn)行有效快速封堵，有效保障二氧化碳?xì)怏w在炮孔內(nèi)的作用時(shí)間。
[0040]本【具體實(shí)施方式】操作時(shí)，將擊發(fā)器3安裝到封口裝置2上，確保連接可靠，并用電阻測試儀檢測通斷情況;然后，將性能良好的擊發(fā)器3通過封口裝置2固定到管體I上;將已經(jīng)壓縮的液態(tài)二氧化碳通過封口裝置2的灌注孔5灌注到管體I內(nèi)，灌注完畢后，及時(shí)進(jìn)行封堵，并確保封堵可靠;根據(jù)預(yù)先鉆鑿好炮孔9的深度，計(jì)算每個(gè)炮孔9中需要的管體I數(shù)量;將管體I逐節(jié)串聯(lián)放置于相應(yīng)炮孔9內(nèi)部;安裝時(shí)，及時(shí)安裝相應(yīng)配套器材，同時(shí)將引出線4統(tǒng)一引到炮孔9外；炮孔9內(nèi)管體I安裝完畢后，使用電阻測試儀進(jìn)行導(dǎo)通檢查;檢查完畢并確認(rèn)線路良好后，用孔口填塞套8進(jìn)行封堵，否則應(yīng)進(jìn)行檢查；如果一次作業(yè)的炮孔數(shù)大于一個(gè)，則要重復(fù)上述第三步、第四步作業(yè);將一次作業(yè)的所有炮孔9中的引出線4連接起來(一般連接為串聯(lián))，確保連接可靠，接頭盡量不接地，要包纏，雨天還要進(jìn)行防水防雷擊處理；連接后進(jìn)行導(dǎo)通檢查，并確保線路連接良好;用專用擊發(fā)器擊發(fā)網(wǎng)路。
[0041 ]本【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝簡單，安裝操作方便、快捷，成本低，工期短，不受天氣的影響，安全系數(shù)高，可多排膨脹管同時(shí)作業(yè)，操作效率高。
[0042]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置，其特征在于它包含管體、封口裝置、擊發(fā)器、引出線、灌注孔、管體定位環(huán)、管體連接環(huán)、孔口填塞套、炮孔;所述的管體的前端設(shè)有管體定位環(huán);所述的管體的中間設(shè)有管體連接環(huán);所述的管體鑲嵌在炮孔中；所述的孔口填塞套與炮孔相互配合;所述的管體開口端的外側(cè)通過螺紋旋接有封口裝置;所述的封口裝置中間的內(nèi)側(cè)設(shè)有擊發(fā)器;所述的封口裝置的中間設(shè)有線孔;所述的引出線與線孔相互配合;所述的封口裝置上設(shè)有灌注孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種一次性使用的二氧化碳液-氣相變膨脹破巖裝置，屬于破巖裝置技術(shù)領(lǐng)域；所述的管體的前端設(shè)有管體定位環(huán)；所述的管體的中間設(shè)有管體連接環(huán)；所述的管體鑲嵌在炮孔中；所述的孔口填塞套與炮孔相互配合；所述的管體開口端的外側(cè)通過螺紋旋接有封口裝置；所述的封口裝置中間的內(nèi)側(cè)設(shè)有擊發(fā)器；所述的封口裝置的中間設(shè)有線孔；所述的引出線與線孔相互配合；所述的封口裝置上設(shè)有灌注孔。它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝簡單，安裝操作方便、快捷，成本低，工期短，不受天氣的影響，安全系數(shù)高，可多排膨脹管同時(shí)作業(yè)，操作效率高。
【IPC分類】B02C19/00
【公開號(hào)】CN205199663
【申請?zhí)枴緾N201521028860
【發(fā)明人】宋林輝, 李必紅, 夏軍, 辛燎原, 郭嘉, 嚴(yán)勝奇
【申請人】長沙順美工程機(jī)械設(shè)備有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月14日