專利名稱:二氧化碳開采器的制作方法
二氧化碳開采器技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明涉及一種爆破裝置，特別涉及二氧化碳開采器。
背景技術(shù)：
[0002]炸藥爆破經(jīng)歷了千年的歷史，由于沒有可替代的好方法而延用至今，，目前仍是煤 礦開采的方法之一。炸藥爆破威力大、作用猛，是典型的明火爆破。但明火爆破有許多缺陷， 對(duì)使用條件、使用環(huán)境、日常管理等方面有較高要求，尤其是在煤礦井下。許多煤礦瓦斯事 故都是由于明火爆炸引起的。同時(shí)因炸藥發(fā)生其他意外爆炸的案例也時(shí)有發(fā)生，影響了社 會(huì)的安定、也造成了經(jīng)濟(jì)的損失。[0003]二氧化碳?xì)怏w爆破是利用液態(tài)二氧化碳在受熱時(shí)迅速氣化膨脹，從而對(duì)外做功的 原理來工作的，其屬于低溫爆破，爆破時(shí)無煙無火花，不會(huì)產(chǎn)生明火而引發(fā)瓦斯爆炸，在瓦 斯礦井使用絕對(duì)安全；無一氧化碳和氮氧化物等有毒有害氣體產(chǎn)生，改善工作環(huán)境，有益礦 工身體健康。[0004]使用液態(tài)二氧化碳進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破，作用時(shí)間極短(毫秒級(jí))，爆破過程中快速 釋放的二氧化碳?xì)怏w具有降溫、阻燃、阻爆的作用，完全可以避免因放炮產(chǎn)生明火而引起瓦 斯事故，特別適合于高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井爆破落煤，有利于煤礦安全生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化碳開采器，以代替礦井開采中常用的雷管和炸 藥，避免明火爆炸引起瓦斯爆炸，實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)。[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案[0007]—種二氧化碳開采器，其包括泄能頭、定壓泄能片、主管和充裝頭，所述泄能頭和 充裝頭分別旋合在主管的兩端，所述充裝頭上設(shè)置有通向主管充裝腔的充裝通道及開啟和 關(guān)閉充裝通道的頂針，所述泄能頭上設(shè)置有泄能通道，所述泄能通道的一端通向主管的充 裝腔，另一端通向二氧化碳開采器外，所述泄能頭泄能通道與主管的充裝腔間密封設(shè)置有 定壓泄能片，所述主管的充裝腔內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，所述定壓泄能片在加熱裝置將充裝到 主管充裝腔內(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。[0008]優(yōu)選地，所述加熱裝置為電點(diǎn)火加熱裝置，該電點(diǎn)火加熱裝置包括加熱劑盛裝紙 管、加熱劑和埋設(shè)在加熱劑內(nèi)的電點(diǎn)火頭，所述電點(diǎn)火頭上連接有兩根引線，該兩根引線分 別與二氧化碳開采器外的電源正負(fù)極電連接。[0009]可選地，所述加熱裝置為電加熱裝置，該電加熱裝置上連接有兩根弓I線，該兩根弓I 線分別與二氧化碳開采器外的電源正負(fù)極電連接。[0010]為便于引線與二氧化碳開采器外的電源電連接，優(yōu)選地，所述充裝頭上設(shè)置有引 線外導(dǎo)體，所述引線外導(dǎo)體與充裝頭絕緣，引線外導(dǎo)體的一端與連接在加熱裝置上的其中 一根引線連接，另一端延向二氧化碳開采器外。[0011]為便于電點(diǎn)火加熱裝置的安裝，同時(shí)，避免液態(tài)二氧化碳進(jìn)入加熱劑盛裝紙管內(nèi)影響點(diǎn)火，優(yōu)選地，所述充裝頭與主管旋合的一端的端部與主管間固定有導(dǎo)電墊圈，所述導(dǎo) 電墊圈的中心孔上固定有絕緣接頭，所述絕緣接頭封堵在加熱劑盛裝紙管的開口端上，所 述絕緣接頭上開設(shè)有引線孔，所述連接在電點(diǎn)火頭上的其中一根引線穿過引線孔與引線外 導(dǎo)體連接，所述引線外導(dǎo)體將引線孔的位于加熱劑盛裝紙管外的孔口封堵，所述導(dǎo)電墊圈 的實(shí)體部分上設(shè)置有連通充裝頭充裝通道和主管充裝腔的過流孔。[0012]為便于引線外導(dǎo)體的制造和安裝，同時(shí)，方便利用具有插針的快速引線將引線外 導(dǎo)體與電源連接，優(yōu)選地，所述引線外導(dǎo)體包括導(dǎo)電桿和導(dǎo)電套，所述導(dǎo)電桿的一端與所述 其中一根引線連接，另一端與導(dǎo)電套接觸，所述導(dǎo)電套延向二氧化碳開采器外。[0013]優(yōu)選地，所述主管由導(dǎo)電材料制成，連接在加熱裝置上的另一根引線與主管電連 接。[0014]優(yōu)選地，所述主管由鋼鐵材料制成，所述導(dǎo)電墊圈由銅制成，連接在電點(diǎn)火頭上的 其中一根引線穿過絕緣接頭上的引線孔與導(dǎo)電桿連接，所述導(dǎo)電桿將引線孔的位于加熱劑 盛裝紙管外的孔口封堵，連接在電點(diǎn)火頭上的另一根引線與導(dǎo)電墊圈電連接。[0015]為便于在充裝后封堵充裝通道，優(yōu)選地，所述充裝頭上的充裝口中心線與頂針軸 線不在一條直線上。[0016]優(yōu)選地，所述充裝頭上的充裝口中心線與頂針軸線成90°夾角。[0017]優(yōu)選地，泄能通道通向二氧化碳開采器外的一端具有若干個(gè)朝向不同方向的泄能 孔。[0018]本發(fā)明的有益效果為(I)爆破時(shí)無煙無火花，不會(huì)產(chǎn)生明火而引發(fā)瓦斯爆炸，無 一氧化碳和氮氧化物等有毒有害氣體產(chǎn)生，改善了工作環(huán)境，有益礦工身體健康；(2)爆破 力易控，選用不同破裂壓力值的泄能片即可實(shí)現(xiàn)爆破力的精確控制；(3)與雷管炸藥的全 向泄能相比，泄能方向較集中且可根據(jù)需要設(shè)置，爆破后，拋煤量多、塊大、煤塊成塊率高， 粉煤比率明顯降低，基本不揚(yáng)塵，大大降低了煤塵爆炸隱患；(4)煤塊拋出距離短，減少了 工人的勞動(dòng)量，且不會(huì)造成放炮崩人事故的發(fā)生。


[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的二氧化碳開采器的示意圖；[0020]圖2是圖1所示二氧化碳開采器在A-A處的局部剖視示意圖；[0021]圖3是用于本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電墊圈的示意圖；[0022]圖中1、泄能頭；11、泄能通道；2、定壓泄能片；3、主管；31、充裝腔；4、充裝頭； 41、充裝通道；42、充裝口 ；5、頂針；6、加熱劑盛裝紙管；7、導(dǎo)電桿；8、導(dǎo)電套；9、導(dǎo)電墊圈；10、絕緣接頭；101、引線孔；12、密封圈；13、頂絲；14、絕緣套；15、絕緣隔離墊；16、銅套。
具體實(shí)施方式
[0023]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。[0024]如圖1 3所示，本實(shí)施例的二氧化碳開采器包括泄能頭1、定壓泄能片2、主管3 和充裝頭4，泄能頭I和充裝頭4分別旋合在主管3的兩端，充裝頭4上設(shè)置有通向主管3 充裝腔31的充裝通道41及開啟和關(guān)閉充裝通道41的頂針5，泄能頭I上設(shè)置有泄能通道 11，泄能通道11的一端通向主管3的充裝腔31，另一端通向二氧化碳開采器外，泄能通道通向二氧化碳開采器外的一端具有若干個(gè)朝向不同方向的泄能孔，泄能頭I的泄能通道11與 主管3的充裝腔31間密封設(shè)置有定壓泄能片2，主管3的充裝腔31內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，定 壓泄能片2在加熱裝置將充裝到主管3充裝腔31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。[0025]所述加熱裝置為電點(diǎn)火加熱裝置，該電點(diǎn)火加熱裝置包括加熱劑盛裝紙管6、加熱 劑和埋設(shè)在加熱劑內(nèi)的電點(diǎn)火頭，電點(diǎn)火頭上連接有兩根引線，該兩根引線分別與二氧化 碳開采器外的電源正負(fù)極電連接。加熱劑盛裝紙管6由牛皮紙、蠟紙等易燃材料制成。[0026]可選地，所述加熱裝置為電加熱裝置，該電加熱裝置上連接有兩根弓I線，該兩根弓I 線分別與二氧化碳開采器外的電源正負(fù)極電連接。[0027]可選地，所述加熱裝置為僅利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行加熱的化學(xué)加熱裝置。[0028]為便于引線與二氧化碳開采器外的電源電連接，充裝頭4上設(shè)置有引線外導(dǎo)體， 所述引線外導(dǎo)體與充裝頭4絕緣，引線外導(dǎo)體的一端與連接在加熱裝置上的其中一根引線 連接，另一端延向二氧化碳開采器外。[0029]為便于引線外導(dǎo)體的制造和安裝，同時(shí)，方便利用具有插針的快速引線將引線外 導(dǎo)體與電源連接，所述引線外導(dǎo)體包括導(dǎo)電桿7和導(dǎo)電套8，導(dǎo)電桿7的一端與所述其中一 根引線連接，另一端與導(dǎo)電套8接觸，導(dǎo)電套8延向二氧化碳開采器外，以與快速引線的插 針插接。[0030]為便于電點(diǎn)火加熱裝置的安裝，同時(shí)，避免液態(tài)二氧化碳進(jìn)入加熱劑盛裝紙管內(nèi) 影響點(diǎn)火，充裝頭4與主管3旋合的一端的端部與主管3間固定有導(dǎo)電墊圈9，導(dǎo)電墊圈9 的中心孔上固定有絕緣接頭10，絕緣接頭10封堵在加熱劑盛裝紙管6的開口端上，絕緣接 頭10上開設(shè)有引線孔101，連接在電點(diǎn)火頭上的其中一根引線穿過引線孔101與導(dǎo)電桿7 連接，導(dǎo)電桿7將引線孔101的位于加熱劑盛裝紙管6外的孔口封堵，導(dǎo)電墊圈9的實(shí)體部 分上設(shè)置有連通充裝頭4充裝通道41和主管3充裝腔31的過流孔91。[0031]優(yōu)選地，主管3由鋼鐵材料制成，導(dǎo)電墊圈9由銅制成，連接在電點(diǎn)火頭上的另一 根引線與導(dǎo)電墊圈9連接，進(jìn)而與主管3電連接。[0032]為便于在充裝后封堵充裝通道，充裝頭4上的充裝口 42中心線與頂針5軸線成 90。夾角。[0033]本發(fā)明的二氧化碳開采器可代替礦井開采中常用的雷管和炸藥，避免明火爆炸引 起瓦斯爆炸，實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)，還可以在瓦斯抽采過程中使煤體預(yù)裂，有效增加煤層透氣 性，提高煤層瓦斯抽采效率，具有優(yōu)越的使用性能和廣闊的應(yīng)用前景。[0034]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳開采器，其特征在于其包括泄能頭、定壓泄能片、主管和充裝頭，所述泄能頭和充裝頭分別旋合在主管的兩端，所述充裝頭上設(shè)置有通向主管充裝腔的充裝通道及開啟和關(guān)閉充裝通道的頂針，所述泄能頭上設(shè)置有泄能通道，所述泄能通道的一端通向主管的充裝腔，另一端通向二氧化碳開采器外，所述泄能頭泄能通道與主管的充裝腔間密封設(shè)置有定壓泄能片，所述主管的充裝腔內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，所述定壓泄能片在加熱裝置將充裝到主管充裝腔內(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。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述加熱裝置為電點(diǎn)火加熱裝置，該電點(diǎn)火加熱裝置包括加熱劑盛裝紙管、加熱劑和埋設(shè)在加熱劑內(nèi)的電點(diǎn)火頭，所述電點(diǎn)火頭上連接有兩根引線，該兩根引線分別與二氧化碳開采器外的電源正負(fù)極電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述加熱裝置為電加熱裝置，該電加熱裝置上連接有兩根引線，該兩根引線分別與二氧化碳開采器外的電源正負(fù)極電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述充裝頭上設(shè)置有引線外導(dǎo)體，所述引線外導(dǎo)體與充裝頭絕緣，引線外導(dǎo)體的一端與連接在加熱裝置上的其中一根引線連接，另一端延向二氧化碳開采器外。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述充裝頭與主管旋合的一端的端部與主管間固定有導(dǎo)電墊圈，所述導(dǎo)電墊圈的中心孔上固定有絕緣接頭，所述絕緣接頭封堵在加熱劑盛裝紙管的開口端上，所述絕緣接頭上開設(shè)有引線孔，所述連接在電點(diǎn)火頭上的其中一根引線穿過引線孔與引線外導(dǎo)體連接，所述引線外導(dǎo)體將引線孔的位于加熱劑盛裝紙管外的孔口封堵，所述導(dǎo)電墊圈的實(shí)體部分上設(shè)置有連通充裝頭充裝通道和主管充裝腔的過流孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述引線外導(dǎo)體包括導(dǎo)電桿和導(dǎo)電套，所述導(dǎo)電桿的一端與所述其中一根引線連接，另一端與導(dǎo)電套接觸，所述導(dǎo)電套延向二氧化碳開采器外。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述主管由導(dǎo)電材料制成，連接在加熱裝置上的另一根引線與主管電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述主管由鋼鐵材料制成，所述導(dǎo)電墊圈由銅制成，連接在電點(diǎn)火頭上的其中一根引線穿過絕緣接頭上的引線孔與導(dǎo)電桿連接，所述導(dǎo)電桿將引線孔的位于加熱劑盛裝紙管外的孔口封堵，連接在電點(diǎn)火頭上的另一根引線與導(dǎo)電墊圈電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述充裝頭上的充裝口中心線與頂針軸線不在一條直線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的二氧化碳開采器，其特征在于所述充裝頭上的充裝口中心線與頂針軸線成90°夾角。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種二氧化碳開采器，其包括泄能頭、定壓泄能片、主管和充裝頭，泄能頭和充裝頭分別旋合在主管的兩端，充裝頭上設(shè)置有通向主管充裝腔的充裝通道及開啟和關(guān)閉充裝通道的頂針，泄能頭上設(shè)置有泄能通道，泄能通道的一端通向主管的充裝腔，另一端通向二氧化碳開采器外，泄能頭泄能通道與主管的充裝腔間密封設(shè)置有定壓泄能片，主管的充裝腔內(nèi)設(shè)置有加熱裝置，定壓泄能片在加熱裝置將充裝到主管充裝腔內(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。本發(fā)明的二氧化碳開采器可代替礦井開采中常用的雷管和炸藥，避免明火爆炸引起瓦斯爆炸，實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)，還可以在瓦斯抽采過程中使煤體預(yù)裂，有效增加煤層透氣性，提高煤層瓦斯抽采效率。
文檔編號(hào)F42D1/00GKCN103033102SQ201310001976
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月4日
發(fā)明者霍中剛, 馬衛(wèi)國, 姚永輝, 黃圓月, 范迎春 申請人:煤炭科學(xué)研究總院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan