[发明专利]二氧化碳钻注爆一体化装置及方法

说明书

本发明公开了二氧化碳钻注爆一体化装置及方法，涉及施工爆破技术领域，包括钻头，所述钻头的外壁螺纹连接有连接螺母，所述连接螺母的一侧固定连接有半圆铜片，所述半圆铜片远离连接螺母的一侧固定连接有管体。通过将钻孔注液引爆一体化，简化了以往繁琐的工序，使得施工更加简便，耗时时间短，施工效率更高，二氧化碳气体能够在管体的各段各个方向放出，大大提升了煤岩体致裂效果，在受到的管内压力达到一定值时，能够快速冲破螺栓式泄能片，释放所述管内的气态二氧化碳，同时，由于是最后需要引爆时才注入液态二氧化碳，因此管体在运输过程中非常安全，避免了传统封闭的管道中容易产生高压发生爆炸的问题，减少安全事故的发生。

技术领域

本发明涉及施工爆破技术领域，尤其涉及二氧化碳钻注爆一体化装置及方法。

背景技术

二氧化碳相变爆破是一种利用二氧化碳的相变过程来产生高压爆炸能量的爆破技术，它主要应用于矿山爆破、地质勘探、工程拆除等领域。传统的炸药爆破存在着环境污染、噪声大、爆炸冲击波对周围建筑物和环境的破坏等问题，而二氧化碳相变爆破则具有环保、低噪音、高效率等优点。其原理是将液态二氧化碳充入管道中，在管道封闭的情况下加热，使其逐渐升温，当液态二氧化碳达到其临界温度和临界压力时，会发生相变，产生大量的气体体积膨胀，从而产生高压爆炸能量。

由于在运输过程中，传统的二氧化碳致裂管通常都是事先注好液态二氧化碳再运输，这就导致在封闭的管道中，如果遇到温度升高、气压变化等情况，管体内就容易产生高压发生爆炸，从而引发安全事故；

在施工过程中，传统的二氧化碳爆破技术都是先打孔，再安装爆破管，最后再爆破，在施工角度和爆破效率上看，存在工序复杂，耗用时间长，效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供二氧化碳钻注爆一体化装置及方法，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：二氧化碳钻注爆一体化装置，包括钻头，所述钻头的外壁螺纹连接有连接螺母，所述连接螺母的一侧固定连接有半圆铜片，所述半圆铜片远离连接螺母的一侧固定连接有管体，所述半圆铜片的一侧固定连接有激发管，所述管体的外壁上均匀开设有螺栓孔，所述管体的外壁上通过设置的螺栓孔螺纹连接有螺栓式泄能片，所述管体远离半圆铜片的一侧固定连接有电导线，所述管体远离半圆铜片的一侧固定连接有连接螺栓，所述连接螺栓的内部开设有充装孔，所述电导线远离激发管的一侧固定连接有硬铜线。

优选的，所述连接螺母的内部开设有与连接螺栓相适配的内螺纹。

优选的，所述半圆铜片的内部开设有条形开口，所述激发管与条形开口之间相互对应。

优选的，所述充装孔与激发管之间相互对应。

优选的，所述硬铜线贯穿连接螺栓的内部并延伸至连接螺栓的外侧。

二氧化碳钻注爆一体化方法，其步骤如下：

步骤一：将钻头上自带的螺纹直接与连接螺母螺纹连接，将螺栓式泄能片上设置的螺纹直接连接到管体的管壁上，将连接螺栓与钻机相连，通过钻机运行时利用钻头进行钻孔；

步骤二：待打到一定深度后，再连接下一管体，连接螺栓通过设置的外螺纹可直接与下一个管体的连接螺母相连接，实现多节连接，延长管体；

步骤三：待一节一节连接最终钻孔到所需深度之后，再通过充装孔注入液态二氧化碳，再进行封孔；

步骤四：当需要引爆时，将硬铜线作为最后一节管与电源相连，打开开关，加热激发管；

步骤五：通过充装孔注入的液态二氧化碳进入激发管内，当管体内部液态二氧化碳达到其临界温度和临界压力时，会发生相变，产生大量二氧化碳气体，冲破螺栓式泄能片，从而产生高压爆炸能量，达到致裂效果。

与相关技术相比较，本发明提供的二氧化碳钻注爆一体化装置及方法具有如下有益效果：