[发明专利]一种充气点火一体式引爆器及致裂器

说明书

技术领域

本发明属于引爆器技术领域，尤其涉及充气点火一体式引爆器及致裂器。

背景技术

气体爆破技术，是利用易气化的液态或固体物质气化膨胀产生高压气体，使周围介质膨胀做功，并导致破碎，具有无明火、安全、高效的特点。

二氧化碳气体爆破器是气体爆破技术中的典型爆破器材，被广泛应用在采矿业、地质勘探、水泥、钢铁、电力等行业、地铁与隧道及市政工程、水下工程、以及应急救援抢险中。

现有的气体爆破器主要包括汽化储液管和安装在汽化储液管内的发热引爆器；发热引爆器点火发热后将汽化储液管内的易气化物气化，并导致迅速膨胀。

现有气体爆破器引爆器的结构主要是将产热的化学反应物通过装料带装在金属网管内，并将电热丝封装在化学反应物中；(参考专利文献：低温气体爆破器，公告号：CN2514304，公开日：2002.10.02)；该种引爆器结构需预先填装能发生产热反应的氧化剂和还原剂，普遍采用的是粉末状氧化剂和还原剂，常用的产热反应物组合是硫磺（S）、硝石（KNO3）和碳粉（C），其反应方程式为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗称黑火药反应，该种反应料的成本较低。

采用上述结构的引爆器，存在的问题是：1、引爆器内所需填装的热反应物是需进行混料、拌匀、卷料或装袋等过程的加工，填装过程耗时耗工，制造成本较大；2、引爆器在填装药剂过程，氧化剂和还原剂容易出现混合不均的问题，导致放热效率较低；3、热反应料需预先混合填充，运输过程中温度偏高易引发燃烧或爆炸，具有较大的安全隐患；4、由于引爆材料的延时或其他情况出现，容易出现哑炮的情况，无法判断哑炮是何种原因造成的，故不能通过排哑炮方式消除安全隐患；5、现有气体爆破器引爆方式采用固态活化剂燃烧产生高温，直接导热到液态二氧化碳，使液态二氧化碳气化膨胀，其液态二氧化碳的吸热效率较低；6、引爆器的放热速度较慢，药剂反应不充分，热释效率低，液态物气化后的压强偏小，爆破威力较小；7、爆破后，引爆器内的反应物产生大量的含量有毒有害气体，如硫化氢、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等气体，给爆破场所带来较大的毒害污染。

另外，现有的气体爆破器，主要包括储液管、安装在储液管内的引爆器和封堵头，封堵头用于封堵储液管的端口和固定引爆器，同时，封堵头上设置有用于充排易气化液的充装口和用于导出引线的引线孔，充装口采用阀体进行密封，引线孔采用密封圈或密封胶进行密封；如专利文献CN01279237.3记载的，“低温气体爆破器包括一管形主体；装在管形主体内腔的化学热反应装置和易于汽化的液体；装在管形主体一端能封住孔口的设有能固定化学热反应装置和电源引入装置的注排液阀；装在管形主体另一端能封住孔口的由爆破片和多孔泄能头组成的释能装置；以及与泄能头连接的止飞机构”。

通过上述现有的气体爆破器的结构描述可知，具有充气和引线结构的封堵头中需开设两个孔，分别为用于充排易气化液的充装口和用于导出引线的引线孔；采用该种结构存在的问题是：1、具有充气和引线结构的封堵头，在打孔过程中，工艺较为复杂，耗工耗时长，封堵头开设引线孔时，如果打孔孔径较大，其密封处理较困难，易出现泄气问题，如果打孔孔径较小，其钻孔难道较大，钻孔成本较大；2、引线孔需灌入密封胶，密封后被固化，且在高压下易导致泄气；3、制造成本高。

此外，现有气体爆破器，发生爆破时，管体易裂开成两段，裂开的两端端头容易飞出；当气体爆破器用于表层岩石爆破时，膨胀气体向上端端头泄出，导致裂岩威力减小；现有爆破技术中，为了避免端口泄气，常规的做法是在爆破孔的孔口预留40cm以上的孔深，用于填埋沙土，但该种填装方式容易导致表层岩石无法碎裂，产生大块岩石，需要后期二次破岩。

发明内容

本发明所要实现的目的是：设计出一种具有加工简单、制造成本低、反应料混合均匀度高、放热效率高、运输安全性好、无哑炮隐患以及液态气化物吸热效果好的引爆器，同时防止爆破器端头飞出；以解决背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种充气点火一体式引爆器，

其特征在于，包括管体、填充腔和充气点火头，管体内为填充腔，管体1的一端连接充气点火头，管体的另一端连接盖体，所述填充腔填充有还原剂和氧化剂，所述氧化剂为液态氧、超临界态氧或高压气态氧，所述还原剂为含碳有机物或还原性单质；