[实用新型]一种带有止飞器的二氧化碳相变致裂器

说明书

本实用新型公开一种带有止飞器的二氧化碳相变致裂器，包括压盖、储液管、泄能头、发热管和剪切片，压盖、泄能头分别设置在储液管两端，使储液管内腔处于封闭状态，压盖上设有注液口，注液口与储液管内腔连通，发热管固定在压盖下端面上，剪切片设置在储液管与泄能头之间，用于隔断储液管内腔与泄能头内腔，泄能头上设有若干贯通至其内腔的泄能孔，储液管外壁的同一高度上沿周向均匀设有若干止飞器，止飞器包括连杆和支座，连杆一端与储液管外壁铰接，连杆另一端与支座铰接，支座上连接设有收放线。对于该相变致裂器而言，储液管外壁上的止飞器将与钻孔侧壁构成自锁结构，可以为其在破岩过程中提供更好的固定效果。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程设备技术领域，尤其涉及一种带有止飞器的二氧化碳相变致裂器。

背景技术

二氧化碳相变致裂技术是利用液态二氧化碳经过加热到达其超临界点，转化为超临界态二氧化碳，随着温度的不断升高，储液管内压力值达到定压剪切片的破断强度，剪切片发生破坏，超临界二氧化碳瞬间气化膨胀600余倍，释放出的高压气体冲击破碎周边岩体的新型破岩技术。与传统的炸药爆破技术相比，二氧化碳相变致裂技术的主要致裂能量源于气体的膨胀能，致裂过程在数毫秒内完成，能量损失较少，产生的地震波较小，有破岩效率高、安全性好等优点。随着我国城市化飞速发展，城区动力破岩微振动控制的要求逐渐提高，二氧化碳相变致裂技术往往替代炸药爆破作为破岩手段，在岩石破碎、矿石开采、水下爆破等领域得到了广泛的运用。

目前，二氧化碳相变致裂技术处于初级发展阶段，传统装置仍存在一定技术缺陷。现场破岩过程中，由于高压二氧化碳气体短时间内在受限空间内膨胀，气体沿岩石裂隙散失较慢，导致高压气体冲出泄能头时对二氧化碳相变致裂器产生巨大的反推力，使其飞出钻孔，产生“飞管”现象。此时，致裂破岩效果不佳，同时也造成了极大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对已有的技术现状，提供一种带有止飞器的二氧化碳相变致裂器。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有止飞器的二氧化碳相变致裂器，包括压盖、储液管、泄能头、发热管和剪切片，所述压盖、泄能头分别设置在储液管两端，使储液管内腔处于封闭状态，所述压盖上设有注液口，注液口与储液管内腔连通，所述发热管固定在压盖下端面上，压盖与储液管连接后，发热管位于储液管内腔中，所述剪切片设置在储液管与泄能头之间，用于隔断储液管内腔与泄能头内腔，所述泄能头上设有若干贯通至其内腔的泄能孔，所述储液管外壁的同一高度上沿周向均匀设有若干止飞器，止飞器包括连杆和支座，连杆一端与储液管外壁铰接，连杆另一端与支座铰接，支座上连接设有收放线。

进一步的，所述剪切片上端面设有环形刻槽，环形刻槽的外环壁与储液管位于剪切片处的内腔壁平齐。

进一步的，所述储液管下端设有内凹螺纹结构，所述泄能头上端设有外凸螺纹结构，剪切片嵌入设置在储液管下端的内凹螺纹结构中，储液管与泄能头通过内凹螺纹结构与外凸螺纹结构连接，并使剪切片固定。

进一步的，所述储液管外壁的同一高度上设有三或四组止飞器。

进一步的，所述泄能孔为圆形孔，泄能孔在泄能头同一高度上沿周向均匀布置。

进一步的，所述泄能头同一高度上设有两组泄能孔。

进一步的，所述连杆为伸缩杆。

本实用新型的有益效果为：

该相变致裂器通过发热管使储液管内的液态二氧化碳吸热转化为超临界态，当储液管内压力超过剪切片的破断压力时，二氧化碳高压气体冲出泄能孔破岩，此时，储液管外壁上的止飞器将与钻孔侧壁构成自锁结构，为二氧化碳相变致裂器在破岩过程中提供更好的固定效果；剪切片上端面设有环形刻槽，环形刻槽的外环壁与储液管位于剪切片处的内腔壁平齐，使得剪切片在膨胀气体的压力下沿刻槽位置发生受剪破坏，从而达到剪切片受力可控的目的。

附图说明