[实用新型]一种掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器

权利要求书

1.一种掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，所述致裂器包括：

储液管，用于存储二氧化碳液体；

充装阀，所述充装阀与所述储液管连接，用于向所述储液管中充装液态二氧化碳；

加热器，用于给所述储液管加热以气化所述液态二氧化碳，并增加所述储液管中的气体压力；

泄爆头，所述泄爆头包括泄爆管路，所述泄爆管路为Y型结构，包括相互连通的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路的一端与储液管连接，所述第一管路的另一端倾斜连接所述第二管路和第三管路的首端，所述第二管路和第三管路的末端朝向待掘进巷道自由面，所述第二管路和所述第三管路的末端为泄爆口，所述泄爆口用于将二氧化碳气体压力进行泄爆，所述泄爆口与钻孔轴线的夹角小于90°。

2.根据权利要求1所述的掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，所述泄爆头还包括定压泄能片，所述定压泄能片设置在所述第一管路和所述储液管之间；用于控制二氧化碳气体冲向泄爆口。

3.根据权利要求2所述的掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，所述充装阀与所述储液管之间设置有密封垫，用于密封所述储液管的进口。

4.根据权利要求1所述的掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，所述泄爆口与钻孔轴线的夹角为30°～60°。

5.根据权利要求1所述的掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，所述泄爆口与钻孔轴线的夹角的计算方式为：

式中：α为泄爆口与钻孔轴线的夹角，°；

l₁为爆破点距孔口的长度，m；

W_max为最小抵抗线的最大值，m。

6.根据权利要求5所述的掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，所述最小抵抗线的最大值计算公式为：

式中：W_max为最小抵抗线的最大值，m；

P为二氧化碳致裂器的爆破压力，MPa；

g为重力加速度，9.8m/s²；

d为钻孔直径，mm；

t为爆破作用时间，s；

γ为岩石比重，t/m³；

u为爆破气体冲击速度，m/s。

7.根据权利要求6所述的掘进用二氧化碳相变定向泄压致裂器，其特征在于，最小抵抗线最大值的取值为1mW_max1.5m。