[实用新型]一种水热破岩致裂装置及起爆网络

说明书

本实用新型公开了一种水热破岩致裂装置、起爆网络，属于矿山机械工程领域，包括定向致裂器，定向致裂器内装有离子水溶液，定向致裂器内固定装有内胆导热管，内胆导热管从上往下依次包括堵头、隔热部件和聚能剂，电阻丝穿过堵头和隔热部件浸泡在聚能剂中，电阻丝另一端与电线相连，电线与电激发器相连，定向致裂器与内胆导热管通过注水端部固定连接，注水端部设有注水口，定向致裂器中下端设有薄弱缺口。本实用新型采用水热破岩制裂替代二氧化碳气爆质裂，大大减少了存储、运输和使用过程中的不安全隐患，同时还可以降低振动扰动和噪音，尤其适用一些禁止强烈振动和噪音的特定环境。

技术领域

本实用新型属于矿山机械工程领域，具体涉及一种水热破岩致裂装置、起爆网络及其定向切割方法。

背景技术

在矿山与石材开采、基坑开挖、隧道与地下空间施工、顽石/孤石安全爆破拆除、管道等堵塞疏通等市政交通工程中，常常需要进行岩体的开挖采掘工作。为了保证周边构筑物及人员安全，降低破岩振动和噪音，CO₂气爆技术正受到矿山开采、隧道掘进、市政交通等领域广泛关注。

然而，传统二氧化碳气爆技术存在3个方面的安全隐患，1）液态二氧化碳的灌装、存储和运输涉及高压力容器，容易产生爆炸风险；2）二氧化碳气爆需要使用到具有易燃易爆型的发热药，涉及危险化学品运输，具有爆炸危险性；3）二氧化碳气爆装置在充装液态二氧化碳后，容易产生高压，易爆型发热药直接置于高压液态二氧化碳中，并直接接触，整个气爆装置存在爆炸风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种水热破岩致裂装置，替代二氧化碳气爆质裂，大大减少了存储、运输和使用过程中的不安全隐患，同时还可以降低振动扰动和噪音，尤其适用一些禁止强烈振动和噪音的特定环境。

进一步的，本实用新型还提供一种水热破岩致裂装置的起爆网络和定向切割方法，增强破岩效果，实现一种安全、环保的新型碎岩方法。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种水热破岩致裂装置，包括定向致裂器，所述定向致裂器内装有离子水溶液，所述定向致裂器内固定装有内胆导热管，所述内胆导热管从上往下依次包括堵头、隔热部件和聚能剂，电阻丝穿过所述堵头和隔热部件浸泡在所述聚能剂中，所述电阻丝另一端与电线相连，所述电线与电激发器相连，所述定向致裂器与所述内胆导热管通过注水端部固定连接，所述注水端部设有注水口，所述定向致裂器中下端设有薄弱缺口。

进一步的，所述内胆导热管与所述注水端部中部通过氩弧焊焊接，所述定向致裂器与所述注水端部外围通过氩弧焊焊接，所述氩弧焊焊接均形成焊环，所述注水口呈上大下小型，下侧为圆柱体，所述圆柱体内表面设有螺纹，所述注水口可拆卸连接与所述螺纹相匹配的螺杆。

进一步的，所述离子水溶液包括金属阳离子、阴离子和有机分子。

所述金属阳离子包括钠离子、钾离子，所述阴离子包括氯离子、醋酸根离子和硫酸根离子，所述有机分子包括甲醇和乙醇。

进一步的额，所述薄弱缺口厚度为所述定向致裂器厚度的1/10-1/2。

所述薄弱缺口包括1个、2个或4个。

一种水热破岩致裂装置的起爆网络，起爆网络包括若干所述装置并联形成的单孔装置网，若干所述单孔装置网之间进行串联。

一种水热破岩致裂装置的起爆网络的定向切割方法，包括以下步骤：

S1: 水热破岩装置注水：通过注水口向定向致裂器注离子水溶液，待定向致裂器充满离子水溶液后关闭注水口；

S2：水热破岩装置串并联：根据现场地质情况，将水热破岩装置上的电线串并联；