二氧化碳***设备设备的施工方法

在传统的矿山、岩石或煤岩采集作业中，预防和控制采掘工作面的方法 主要是杜绝井下明火的产生，并加大矿井下的通风量以稀释浓度达到安全标准。上述 方法在一定程度上降低了的概率，但是，在采掘工作面放炮过程中，不可避免地会 产生大量的煤尘和涌出，且传统的放炮过程会产生火花，潜在的风险，对矿井及井 下人员造成潜在的威胁。

为此，十九世纪六十年代初在一些***业发达的***开始研究应用高压气体*** 方法，美国的埃多克斯公司研制成功了液态二氧化碳***设备筒，其原理为：在内灌 装液态二氧化碳，并在中设置装置，所述装置可为***发或击发，击发 后液态二氧化碳瞬间气化膨胀并产生高压，体积膨胀600倍以上，从而达到***的效果。此 方法相较于传统的***方法，安全性获得了较大的提高，但是，电能或者在高 性气体环境下使用就是一种***，具有一定的***性，同时，此类***方法还存在着爆 破范围小的缺点，难以满足实际需要。

因此，亟需一种***范围大且安全性好的用于矿山、岩石或煤岩的二氧化碳***设备 结构及方法。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种***范围大且安全性好的用于矿 山、岩石或煤岩的二氧化碳***设备结构及方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用于矿山、岩石或煤岩的二氧化碳***设备结构，包括钻设于石体上的炮孔，在所 述炮孔内注入有液态二氧化碳，所述炮孔的上部通过封孔器封堵，在所述封孔器上密封贯 穿插设有注油管，该注油管的上端口与液压源连接，在所述炮孔中设有由液压能的二 氧化碳震裂装置，所述二氧化碳震裂装置的

液压接口与所述注油管的下端口连接。

进一步优化地，在所述封孔器上设有二氧化碳注入通孔。

进一步优化地，所述封孔器包括中心柱体，所述注油管纵向穿插于所述中心柱体 中，所述二氧化碳注入通孔纵向设置于所述中心柱体中，在所述二氧化碳注入通孔的外孔 口处设有内螺纹并旋入一封堵螺栓，在所述中心柱体上还插设有注水管；在所述中心柱体 外锁箍有弹性膨胀套，所述注水管通过排水孔与所述弹性膨胀套的内腔相连通；所述注水 管的上管口与高压水源相连接。

进一步优化地，所述二氧化碳震裂装置包括上下相对连接固定的部件和释放 部件，在所述释放部件和部件间夹设有***部件，所述释放部件的上端开口向内形成 释放腔，在所述释放腔四周的侧壁上设有多个与外界连通的径向释放孔；所述部件的 下端开口向内形成腔，在所述腔内滑配设有可上下滑动的隔离件，该隔离件与所 述腔的内壁密封设置，在所述腔顶端的顶壁上设有

液压接口，在所述隔离件 下侧的腔中注入有液态二氧化碳；在所述部件的侧壁上设有灌注接口，在所述灌 注接口上螺纹连接有灌注螺塞。

进一步优化地，所述***部件包括***片和橡胶垫圈，所述腔的下端口处直 径变大形成台肩，在该直径变大处设有内螺纹，在所述释放部件的上端设有外螺纹，所述外 螺纹旋入所述内螺纹中，所述***部件夹设于所述台肩和所述释放部件的上端端口之间， 所述橡胶垫圈夹设于所述台肩和***片之间。

一种用于矿山、岩石或煤岩的二氧化碳***设备方法，其步骤包括：

步：布孔，根据将要***石体的形状及尺寸，布设炮孔的位置；

布：钻孔，在布设好的位置进行钻孔，该炮孔的孔径为7-28cm，该炮孔的深度 为6-20m；

布：安装***装置，将穿插有注油管和设有二氧化碳注入通孔的封孔器准备 妥当，将注油管的上端与液压源连接，在注油管的下端连接有由液压能

的二氧化碳震 裂装置，将所述二氧化碳震裂装置及封孔器放入所述炮孔中，并使所述封孔器将炮孔封堵；

第四步：灌装液态二氧化碳，自所述二氧化碳注入通孔向炮孔内注入液态二氧化 ，注入完毕后，将所述二氧化碳注入通孔封闭；

第五步：击发，向所述注油管中通入高压油液，

所述二氧化碳震裂装置，进而所述炮孔内的液态二氧化碳；

第六步：回收***装置。

进一步优化地，所述封孔器包括中心柱体，所述注油管纵向穿插于所述中心柱体 中，所述二氧化碳注入通孔纵向设置于所述中心柱体中，在所述二氧化碳注入通孔的外孔 口处设有内螺纹并旋入一封堵螺栓，在所述中心柱体上还插设有注水管；在所述中心柱体 外锁箍有弹性膨胀套，所述注水管通过排水孔与所述弹性膨胀套的内腔相连通；所述注水 管的上管口与高压水源相连接。

进一步优化地，所述二氧化碳震裂装置包括上下相对连接固定的部件和释放 部件，在所述释放部件和部件间夹设有***部件，所述释放部件的上端开口且向内形 成释放腔，在所述释放腔四周的侧壁上设有多个与外界连通的径向释放孔；所述部件 的下端开口且向内形成腔，在所述腔内滑配设有可上下滑动的隔离件，该隔离件 与所述腔的内壁密封设置，在所述腔顶端的顶壁上设有液压接口，在所述隔 离件下侧的腔中注入有液态二氧化碳；在所述部件的侧壁上设有灌注接口，在所 述灌注接口上螺纹连接有灌注螺塞。

进一步优化地，所述***部件包括***片和橡胶垫圈，所述腔的下端口处直 径变大形成台肩，在该直径变大处设有内螺纹，在所述释放部件的上端设有外螺纹，所述外 螺纹旋入所述内螺纹中，所述***部件夹设于所述台肩和所述释放部件的上端端口之间， 所述橡胶垫圈夹设于所述台肩和***片之间。

进一步优化地，所述封孔器的高度为2-3.5m。

本发明的有益效果是：

1.本发明中，将所述二氧化碳震裂装置与所述液压源连通，在高压油液的推动下， 所述二氧化碳震裂装置中的液态二氧化碳的压强达到一定的程度后，会***喷出并迅速发 生相变形成大量的气态二氧化碳，排出的大量气态二氧化碳对所述炮孔内的液态二氧化碳 产生冲击，使其高压气化，产生范围更广、强度更大的。

2.本发明在使用过程中，将液压能转化为液态二氧化碳的相变势能，没有使用到 电能或药，完全不会产生高温或火花，具有非常***的安全性。

综上，本发明具有***范围大且安全性好的优点，适于广泛推广应用。

1、炮孔，2、液态二氧化碳，3、封孔器，4、注油管，5、液压源，6、二氧化碳震裂 装置，7、液压接口，8、二氧化碳注入通孔，9、中心柱体，10、封堵螺栓，11、注水管，12、弹 性膨胀套，13、排水孔，14、高压水源，15、部件，16、释放部件，17、释放腔，18、释放孔， 19、腔，20、隔离件，21、灌注接口，22、灌注螺塞，23、***片，24、橡胶垫圈，25、台肩，26、 石体

为能清楚说明本发明技术方案的技术特点，下面通过具体实施例，并结合其附图， 对本发明进行详细阐述。

本实施例提供了一种用于矿山、岩石或煤岩的二氧化碳***设备结构， 包括钻设于石体26上的炮孔1，在所述炮孔1内注入有液态二氧化碳2，所述炮孔1的上部通 过封孔器3封堵，在所述封孔器3上密封贯穿插设有注油管4，该注油管4的上端口与液压源5 连接，在所述炮孔1中设有由液压能的二氧化碳震裂装置6，所述二氧化碳震裂装置6的液压接口7与所述注油管4的下端口连接；在所述封孔器3上设有二氧化碳注入通孔8； 所述封孔器3包括中心柱体9，所述注油管4纵向穿插于所述中心柱体9中，所述二氧化碳注 入通孔8纵向设置于所述中心柱体9中，在所述二氧化碳注入通孔8的外孔口处设有内螺纹 并旋入一封堵螺栓10，在所述中心柱体9上还插设有注水管11；在所述中心柱体9外锁箍有 弹性膨胀套12，所述注水管11通过排水孔13与所述弹性膨胀套12的内腔相连通；所述注水 管11的上管口与高压水源14相连接；所述二氧化碳震裂装置6包括上下相对连接固定的起 爆部件15和释放部件16，在所述释放部件16和部件15间夹设有***部件，所述释放部 件16的上端开口且向内形成释放腔17，在所述释放腔17四周的侧壁上设有多个与外界连通 的径向释放孔18；所述部件15的下端开口且向内形成腔19，在所述腔19内滑 配设有可上下滑动的隔离件20，该隔离件20与所述腔19的内壁密封设置，在所述腔19顶端的顶壁上设有液压接口7，在所述隔离件20下侧的腔19中注入有液态二 氧化碳2；在所述部件15的侧壁上设有灌注接口21，在所述灌注接口21上螺纹连接有灌 注螺塞22；所述***部件包括***片23和橡胶垫圈24，所述腔19的下端口处直径变大 形成台肩25，在该直径变大处设有内螺纹，在所述释放部件16的上端设有外螺纹，所述外螺 纹旋入所述内螺纹中，所述***部件夹设于所述台肩25和所述释放部件16的上端端口之 间，所述橡胶垫圈24夹设于所述台肩25和***片23之间。

如图1-4所示，本实施例提供了一种用于矿山、岩石或煤岩的二氧化碳***设备方法， 其步骤包括：

步：布孔，根据将要***石体26的形状及尺寸，布设炮孔1的位置；

布：钻孔，在布设好的位置进行钻孔，该炮孔1的孔径为7-28cm，该炮孔1的深 度为6-20m；

布：安装***装置，将穿插有注油管4和设有二氧化碳注入通孔8的封孔器3准 备妥当，将注油管4的上端与液压源5连接，在注油管4的下端连接有由液压能的二氧化 碳震裂装置6，将所述二氧化碳震裂装置6及封孔器3放入所述炮孔1中，并使所述封孔器3将 炮孔1封堵；

第四步：灌装液态二氧化碳，自所述二氧化碳注入通孔8向炮孔1内注入液态二氧 化碳，注入完毕后，将所述二氧化碳注入通孔8封闭；

第五步：击发，向所述注油管4中通入高压油液，所述二氧化碳震裂装置6，进 而所述炮孔1内的液态二氧化碳2；

第六步：回收***装置。

该***方法中所用封孔器3、二氧化碳震裂装置6及***部件均与实施例一中相 同，在此不再累述。

在本实施例一和实施例二中，所述二氧化碳震裂装置6通过注油管4连接于所述封 孔器3上，在使用时，将所述二氧化碳震裂装置6及封孔器3放入所述炮孔1中。将所述注水管 11与高压水源14连接，高压水经过设于中心柱体9侧壁上的排水孔13进入所述弹性膨胀套 12中，使其膨胀至塞满所述炮孔1，即可将所述封孔器3封堵固定于所述炮孔1中。在所述中 心柱体9上还设有二氧化碳注入通孔8，向该二氧化碳注入通孔8中通入液态二氧化碳后，将 所述封堵螺栓10将所述二氧化碳注入通孔8封闭；在所述腔19内滑配设有可上下滑动 的隔离件20，可将上侧的高压油液及下方的液态二氧化碳隔开，且可对液态二氧化碳进行 推压；该隔离件20与所述腔19的内壁密封设置，如此设计，防止了所述高压油液与液态 二氧化碳相混合；所述***片23和橡胶垫圈24的设计，可使所述腔19的下端口密封；当 所述腔19中的液态二氧化碳2的压强达到一定的程度时，所述***片23会***，腔 19中的液态二氧化碳2喷出并迅速发生相变形成大量的气态二氧化碳，所述排出的大量气 态二氧化碳经过释放孔18对所述炮孔内的液态二氧化碳2产生冲击，使其高压气化，产生范 围更广、强度更大的。

该***方法的孔径为7-28cm、深度为6-20m，相较于现有炮孔，在孔径和深度上均 较大，使其存储更多的液态二氧化碳，具有更大的***威力。

综上，本实施例一和实施例二具有***范围大且安全性好的优点，适于广泛推广 应用。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。后说明的是，以上实 施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说 明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而 不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。联系电话：石杰13273308303（微信同步）