本技術(shù)涉及膨脹致裂，特別地涉及一次性氣體充裝致裂裝置。

背景技術(shù)：

1、在采礦業(yè)、地質(zhì)勘探、水泥、鋼鐵、電力等行業(yè)、地鐵與隧道及市政工程、水下工程、以及應(yīng)急救援搶險(xiǎn)中，如果按常用施工方法及機(jī)械設(shè)備處理起來(lái)速度比較慢，噪聲大且功效低，成本高，危險(xiǎn)性大，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

2、針對(duì)類(lèi)似工程情況，采用氣體爆破技術(shù)，對(duì)有巖石的地方通過(guò)鑿巖機(jī)要進(jìn)行鉆孔，最后將致裂管設(shè)備放在需要爆破的巖體內(nèi)，以致裂管中裝填的易氣化的液態(tài)或固體物質(zhì)氣化膨脹產(chǎn)生高壓氣體，利用產(chǎn)生的巨大壓力對(duì)巖石進(jìn)行破碎，使硬度較強(qiáng)的巖石分割成碎塊，這種致裂設(shè)備具有制作簡(jiǎn)單、安全、環(huán)保、成本低廉等特點(diǎn)。

3、中國(guó)專利文獻(xiàn)于2023年05月30日公開(kāi)了一種便攜式氣體膨脹破巖裝置，公開(kāi)號(hào)為cn219890293u，該方案中的氣體膨脹破巖裝置，包括防靜電pvc塑料管，防靜電pvc塑料管兩端分別設(shè)有上密封蓋和下密封蓋，上密封蓋設(shè)有快插接頭的陰接頭，陰接頭貫穿上密封蓋并與防靜電pvc塑料管內(nèi)的進(jìn)液管連接，陰接頭與設(shè)在液氧供應(yīng)設(shè)備的陽(yáng)接頭配合使用，上密封蓋上還設(shè)有泄壓閥和點(diǎn)火引線，點(diǎn)火引線貫穿上密封蓋并延伸至防靜電pvc塑料管內(nèi)部。該裝置具有即充即破，便于運(yùn)輸、存儲(chǔ)，現(xiàn)場(chǎng)操作安全性高的特點(diǎn)。

4、現(xiàn)有技術(shù)“cn108278937a一次性致裂用膨脹管及其致裂方法”中，膨脹管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外殼兩端設(shè)有第一堵頭和第二堵頭，外殼內(nèi)設(shè)有氣體發(fā)生器、氣體發(fā)生劑和觸發(fā)裝置，觸發(fā)裝置兩端連接有穿過(guò)氣體發(fā)生器兩端的導(dǎo)線；“cn117450860a一種致裂管”中，通過(guò)向封閉膜腔體中充裝氧氣以助燃燃芯，實(shí)現(xiàn)對(duì)封閉膜腔體外的液氮或液態(tài)二氧化碳的加熱，發(fā)生相變以實(shí)現(xiàn)致裂管爆破。

5、目前的致裂管設(shè)備存在的問(wèn)題是：該設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，進(jìn)液管兩端相通并伸入至管筒的底部，由進(jìn)液管連接液氧充裝機(jī)，向塑料管內(nèi)充裝液氧，液氧由管筒的底部逐漸灌裝，由管筒上端延伸至內(nèi)部的點(diǎn)火引線進(jìn)行觸發(fā)，液氧罐裝時(shí)由下至上，由外到內(nèi)浸入吸液層，這導(dǎo)致在實(shí)際使用時(shí)，不僅液氧的充裝速度慢，并且吸液層的浸潤(rùn)吸液效果不佳，液氧難以快速有效地被吸液層吸收，對(duì)巖土致裂作業(yè)造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中吸液層吸液效果不佳，液氧灌裝慢等的不足，本實(shí)用新型提供一次性氣體充裝致裂裝置。通過(guò)本技術(shù)方案的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)吸液介質(zhì)的充分吸液，有利于提高致裂介質(zhì)的充裝效率和吸液介質(zhì)在點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的觸發(fā)下更迅速充分地達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的效果。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：一次性氣體充裝致裂裝置，包括一端具有開(kāi)口的套筒，所述套筒內(nèi)設(shè)置有致裂組件以及填充有致裂介質(zhì)，所述套筒在裝填致裂組件后密封，所述致裂組件包括充液管、吸液介質(zhì)和至少一個(gè)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，所述充液管沿軸向串連多個(gè)吸液介質(zhì)，且所述充液管沿軸向布置有多個(gè)輸液孔，所述致裂介質(zhì)由充液管進(jìn)入，由充液管上的輸液孔以及充液管底端流出，一部分致裂介質(zhì)填充到吸液介質(zhì)中，另一部分致裂介質(zhì)填充到套筒內(nèi)，所述套筒內(nèi)還設(shè)置有排氣管，充液管和排氣管均伸出所述套筒頂端。

3、進(jìn)一步地，所述套筒內(nèi)設(shè)置有1-7個(gè)致裂組件，各致裂組件中的充液管相連通并連接至液化氣充裝機(jī)。

4、進(jìn)一步地，所述套筒內(nèi)具有沿軸向長(zhǎng)度方向設(shè)置的隔層，所述隔層將套筒分隔為至少兩個(gè)用于裝載致裂組件的腔室。

5、更進(jìn)一步地，所述吸液介質(zhì)內(nèi)壁與充液管卡緊接觸，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)卡裝于所述充液管與吸液介質(zhì)之間，使所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)接觸吸液介質(zhì)內(nèi)表面。

6、更進(jìn)一步地，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)沿充液管的頂端至低端設(shè)置有多個(gè)，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)數(shù)量與輸液孔數(shù)量對(duì)應(yīng)設(shè)置，各點(diǎn)火機(jī)構(gòu)分別通過(guò)導(dǎo)線串連。

7、更進(jìn)一步地，所述充液管的底端彎折后延伸至吸液介質(zhì)外側(cè)面形成倒鉤部。

8、更進(jìn)一步地，所述充液管為金屬合金管或復(fù)合軟管。

9、更進(jìn)一步地，所述吸液介質(zhì)為可燃性的紙類(lèi)、棉類(lèi)、碳或鋁纖維。

10、更進(jìn)一步地，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和/或排氣管固定于吸液介質(zhì)上。

11、更進(jìn)一步地，所述液態(tài)致裂介質(zhì)為液氧與液氮、液氫或液態(tài)二氧化碳。

12、綜上所述，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

13、（1）在充液管上間隔設(shè)置輸液孔，在向套筒內(nèi)充裝致裂介質(zhì)時(shí)，通過(guò)輸液孔可以更快地將吸液介質(zhì)較為均勻且高效地浸潤(rùn)，使得致裂介質(zhì)被更好地吸收填充于套筒內(nèi)以及由吸液介質(zhì)充分吸收，有利于提高致裂介質(zhì)的充裝效率和吸液介質(zhì)在點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的觸發(fā)下更迅速充分地達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的效果。

14、（2）在城市建設(shè)、露天礦的開(kāi)采、礦井的掘進(jìn)等巖土致裂時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況用潛孔鉆或液壓鑿巖機(jī)鉆孔，并考慮一次性氣體充裝致裂裝置的型號(hào)（即根據(jù)公斤數(shù)分類(lèi)）、直徑、長(zhǎng)度，孔深和孔徑配合致裂裝置公斤數(shù)適用，因此需要不同直徑、長(zhǎng)度的致裂裝置，而套筒的端部具有開(kāi)口，可以對(duì)套筒的長(zhǎng)度進(jìn)行截取以控制致裂裝置的長(zhǎng)度，并由密封件對(duì)兩端開(kāi)口進(jìn)行密封，使得套筒內(nèi)部形成密封腔室；同時(shí)在套筒內(nèi)具有隔層的情況下可以設(shè)置兩個(gè)致裂組件，從而方便控制致裂裝置的直徑；在根據(jù)套筒的直徑設(shè)置致裂組件的數(shù)量，在不改變單個(gè)吸液介質(zhì)的情況下，控制致裂裝置的直徑，從而使得本裝置具有更好的適用性。

15、（3）在選用鋁管作為充液管時(shí)，由于吸液介質(zhì)與充液管串接的方式非固定連接，相鄰兩個(gè)吸液介質(zhì)也非連接狀態(tài)，將充液管的底部設(shè)置為倒鉤狀，避免金屬材質(zhì)的充液管底端對(duì)套筒底部造成刺破的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可以在對(duì)充液管充液使用、運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景下避免充液管向套筒外部抽離，達(dá)到更好地固定效果。

16、（4）首先膨脹氣體為氧氣，不需要傳統(tǒng)的加熱裝置，污染較少，另一方面，設(shè)有排氣管，并且排氣管與吸液介質(zhì)固定，利用排氣管排出多余氧氣，并且若沒(méi)有成功爆破，只需等待高純度氧氣從排壓口散去即可，安全可靠。

技術(shù)特征：

1.一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，包括一端具有開(kāi)口的套筒（1），所述套筒（1）內(nèi)設(shè)置有致裂組件（2）以及填充有致裂介質(zhì)，所述套筒（1）在裝填致裂組件（2）后密封，所述致裂組件（2）包括充液管（21）、吸液介質(zhì)（22）和至少一個(gè)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23），所述充液管（21）沿軸向串連多個(gè)吸液介質(zhì)（22），且所述充液管（21）沿軸向布置有多個(gè)輸液孔（211），所述致裂介質(zhì)由充液管（21）進(jìn)入，由充液管（21）上的輸液孔（211）以及充液管（21）底端流出，一部分致裂介質(zhì)填充到吸液介質(zhì)（22）中，另一部分致裂介質(zhì)填充到套筒（1）內(nèi)，所述套筒（1）內(nèi)還設(shè)置有排氣管（3），充液管（21）和排氣管（3）均伸出所述套筒（1）頂端。

2.如權(quán)利要求1所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述套筒（1）內(nèi)設(shè)置有1-7個(gè)致裂組件（2），各致裂組件（2）中的充液管（21）相連通并連接至液化氣充裝機(jī)。

3.如權(quán)利要求1所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述套筒（1）內(nèi)具有沿軸向長(zhǎng)度方向設(shè)置的隔層（11），所述隔層（11）將套筒（1）分隔為至少兩個(gè)用于裝載致裂組件（2）的腔室（12）。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述吸液介質(zhì)（22）內(nèi)壁與充液管（21）卡緊接觸，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23）卡裝于所述充液管（21）與吸液介質(zhì)（22）之間，使所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23）接觸吸液介質(zhì)（22）內(nèi)表面。

5.如權(quán)利要求4所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23）沿充液管（21）的頂端至低端設(shè)置有多個(gè)，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23）數(shù)量與輸液孔（211）數(shù)量對(duì)應(yīng)設(shè)置，各點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23）分別通過(guò)導(dǎo)線串連。

6.如權(quán)利要求4所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述充液管（21）的底端彎折后延伸至吸液介質(zhì)（22）外側(cè)面形成倒鉤部（212）。

7.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述充液管（21）為金屬合金管或復(fù)合軟管。

8.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述吸液介質(zhì)（22）為可燃性的紙類(lèi)、棉類(lèi)、碳或鋁纖維。

9.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述點(diǎn)火機(jī)構(gòu)（23）和/或排氣管（3）固定于吸液介質(zhì)（22）上。

10.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，所述致裂介質(zhì)為液氧、液氮、液氫或液態(tài)二氧化碳。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一次性氣體充裝致裂裝置，其特征在于，包括一端具有開(kāi)口的套筒，所述套筒內(nèi)設(shè)置有致裂組件以及填充有致裂介質(zhì)，所述套筒在裝填致裂組件后密封，所述致裂組件包括充液管、吸液介質(zhì)和至少一個(gè)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，所述充液管沿軸向串連多個(gè)吸液介質(zhì)，且所述充液管沿軸向布置有多個(gè)輸液孔，所述致裂介質(zhì)由充液管進(jìn)入，由充液管上的輸液孔以及充液管底端流出，一部分致裂介質(zhì)填充到吸液介質(zhì)中，另一部分致裂介質(zhì)填充到套筒內(nèi)，所述套筒內(nèi)還設(shè)置有排氣管，充液管和排氣管均伸出所述套筒頂端。通過(guò)本技術(shù)方案的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)吸液介質(zhì)的充分吸液，有利于提高致裂介質(zhì)的充裝效率和吸液介質(zhì)在點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的觸發(fā)下更迅速充分地達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：舒大義,陳大平,趙瑞玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川元?dú)庵铝芽萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：20240318
技術(shù)公布日：2024/12/23