一种二氧化碳致裂器的制作方法

1.本技术涉及二氧化碳相变膨胀破岩技术的领域，尤其是涉及一种二氧化碳致裂器。


背景技术：

2.二氧化碳致裂技术是一种高压气体爆破技术，二氧化碳致裂技术利用液态二氧化碳吸热气化时体积急剧膨胀产生高压，致使煤（岩）体破碎或开裂，二氧化碳致裂技术可广泛应用于煤矿及非煤矿山、水泥、采石等诸多行业。
3.二氧化碳致裂器是实现二氧化碳致裂技术的设备，二氧化碳致裂器包括储液罐、充装阀、泄能器、剪切片和活性剂电阻，储液罐呈圆管状，将活性剂电阻装入储液罐内，再将充装阀拧紧安装于储液罐一端的开口边沿。将剪切片封堵安装于储液罐的另一端开口处，再将泄能器拧紧安装于储液罐一端的开口边沿，泄能器抵紧于剪切片设置。通过高压泵将液态的二氧化碳通过充装阀压缩至储液罐内，通过起爆器使得活性剂电阻进行点火迅速发生燃烧反应，液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压。高压作用使破裂片发生剪切破坏，高压气体瞬间自泄能器冲出，对周围介质产生强烈的冲击作用，而使其发生破坏和位移。
4.由于高压气体瞬间自泄能器冲出后，会对二氧化碳致裂器周边所有方位的介质进行冲击。二氧化碳致裂器的破岩方位并不可控，从而难以仅对一些特定方位的介质进行破坏和位移，而导致破岩施工存在较大的局限性。


技术实现要素：

5.为了能够对二氧化碳致裂器的破岩方位进行控制，本技术提供一种二氧化碳致裂器。
6.本技术提供的一种二氧化碳致裂器采用如下的技术方案：
7.一种二氧化碳致裂器，包括储液罐、设置于储液罐内的发热件、连通设置于储液罐的充装阀和泄能装置，所述泄能装置包括多向泄能座、多个剪切片和控向件，所述多向泄能座可拆卸连接于储液罐一端的开口边沿，所述多向泄能座开设有控气槽，所述控气槽的槽壁开设有多个泄能孔，多个所述泄能孔环绕控气槽的中心线设置，多个所述剪切片分别对应封堵设置于多个泄能孔，所述控向件用于控制需要止泄的泄能孔进行止泄。
8.通过采用上述技术方案，多个泄能孔环绕储液罐的中心轴线设置，以对二氧化碳致裂器的泄能方向限定位于多个泄能孔的方位。控向件控制对需要止泄的泄能孔进行至止泄，液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压，高压作用仅能对可泄能的泄能孔内的剪切片进行破坏，以使得高压气体能够从指定的泄能孔内冲出，从而对高压气体的泄能方位进行控制，使得二氧化碳致裂器的破岩方位可控制，以能够满足破岩施工中需要对一些特定方位的煤（岩）体进行破坏和位移的需求。
9.可选的，所述控向件包括多个止泄堵头，多个所述止泄堵头分别对应插设于需要止泄的多个泄能孔内，且所述止泄堵头螺纹连接于泄能孔孔壁，所述止泄堵头设置于剪切
片靠近控气槽的一侧。
10.通过采用上述技术方案，组装二氧化碳致裂器时，将多个止泄堵头分别对应螺纹连接于需要止泄的泄能孔孔壁，再将多向泄能座安装于储液罐。止泄堵头对泄能孔进行封堵，高压作用难以对需要止泄的泄能孔内的剪切片进行破坏，而只能对没有被止泄堵头封堵的泄能孔内的剪切片进行破坏，从而对高压气体的泄能方位进行控制。
11.可选的，所述泄能孔内设置有密封件，所述密封件用于对止泄堵头与泄能孔孔壁之间的间隙进行封堵。
12.通过采用上述技术方案，密封件对止泄堵头与泄能孔孔壁之间的间隙进行封堵，以减小液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压气体通过止泄堵头与泄能孔孔壁之间的间隙泄出并破坏剪切片，而导致二氧化碳致裂器的泄能方位不可控的可能性。
13.可选的，所述密封件包括固定连接于泄能孔孔壁的挡环和固定连接于挡环的密封圈，所述挡环与泄能孔同中心轴线设置，所述止泄堵头抵触于密封圈。
14.通过采用上述技术方案，将止泄堵头相对泄能孔孔壁拧入时，止泄堵头抵紧于密封圈和挡环，密封圈对止泄堵头与挡环之间的间隙进行封堵，以实现对止泄堵头与泄能孔孔壁之间的间隙进行封堵，以增加止泄堵头对泄能孔的封堵气密性。
15.可选的，所述泄能孔孔壁的截面轮廓呈阶梯轴状，所述泄能孔的大端远离止泄堵头设置，所述止泄堵头螺纹连接于泄能孔的小端，所述剪切片搭放于泄能孔的大端与小端的过渡面上，其中需要泄能的所述泄能孔的大端可拆卸连接有泄能器，所述泄能器抵触于剪切片；另一些需要止泄的所述泄能孔的大端可拆卸连接有止泄头，所述止泄头抵触于剪切片。
16.通过采用上述技术方案，通过泄能器抵触于剪切片、以及止泄头抵触于剪切片，使得剪切片稳定地对泄能孔进行封堵的同时能够可拆卸连接于多向泄能座，使得剪切片被破坏后，在重新对回收的储液罐和多向泄能座进行组装时，只需更换新的剪切片即可，而不用对多向泄能座进行更换，节约了成本。
17.可选的，所述储液罐设置有指示件，所述指示件用于对可泄能的泄能孔的方位进行标记。
18.通过采用上述技术方案，指示件对可泄能的泄能孔的方位进行标记，以便于在将储液罐放入煤（岩）体的钻孔内时，操作者能够知道泄能方位的朝向，以便于调整或定位破岩方位。
19.可选的，所述指示件包括固定连接于储液罐的导轨、滑移连接于导轨的指示标和穿设于指示标的锁止螺栓，所述锁止螺栓抵触于导轨，所述导轨环绕储液罐的中心轴线设置。
20.通过采用上述技术方案，将指示标相对导轨进行滑移，以使得指示标对着需要泄能的泄能孔的方位，再拧紧锁止螺栓使其抵触于导轨，以对指示标相对导轨的滑移进行锁止，使得在将储液罐放入煤（岩）体的钻孔内时，操作者能够知道泄能方位的朝向。
21.可选的，所述导轨设置有多个刻度线，多个所述刻度线的位置分别对应多个泄能孔的方位设置。
22.通过采用上述技术方案，将指示标滑移定位时，使得指示标对准刻度线，指示标能够相对更准确地对准泄能孔的泄能方向，以使得操作者能够更加准确地调整或定位破岩方
位。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.控向件控制对需要止泄的泄能孔进行至止泄，液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压作用仅能对可泄能的泄能孔内的剪切片进行破坏，以使得高压气体能够从指定的泄能孔内冲出，从而对高压气体的泄能方位进行控制，使得二氧化碳致裂器的破岩方位可控制，以能够满足破岩施工中需要对一些特定方位的煤（岩）体进行破坏和位移的需求；
25.2.密封件增加止泄堵头对泄能孔的封堵气密性，以减小液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压作用通过止泄堵头与泄能孔孔壁之间的间隙泄出并破坏剪切片，而导致二氧化碳致裂器的泄能方位不可控的可能性；
26.3.指示件对可泄能的泄能孔的方位进行标记，以便于在将储液罐放入煤（岩）体的钻孔内时，操作者能够知道泄能方位的朝向，以便于调整或定位破岩方位。
附图说明
27.图1是本技术实施例的结构示意图。
28.图2是本技术实施例的剖视结构示意图。
29.图3是图2中a部分的放大结构示意图。
30.附图标记：1、储液罐；2、发热件；3、充装阀；4、泄能装置；41、多向泄能座；411、控气槽；412、泄能孔；42、剪切片；43、控向件；431、止泄堵头；5、密封件；51、挡环；52、密封圈；6、泄能器；7、止泄头；8、指示件；81、导轨；811、刻度线；82、指示标；821、滑套；83、锁止螺栓。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种二氧化碳致裂器。参照图1和图2，一种二氧化碳致裂器包括储液罐1、发热件2、充装阀3和泄能装置4，储液罐1呈圆管状结构，本技术实施例中发热件2为活化剂电阻，发热件2插设于储液罐1内且固定安装储液罐1的内壁，充装阀3螺纹连接于储液罐1一端开口的内壁。
33.参照图2和图3，泄能装置4包括多向泄能座41、多个剪切片42和控向件43，多向泄能座41螺纹连接于储液罐1另一端开口的内壁，多向泄能座41开设有控气槽411，控气槽411的开口方向朝向充装阀3，控气槽411开口的外侧边沿轮廓呈圆形。控气槽411的槽壁开设有多个泄能孔412，多个泄能孔412环绕控气槽411的中心线设置。多个泄能孔412的开孔方向均垂直于控气槽411的开口方向。
34.参照图2和图3，泄能孔412孔壁的截面轮廓呈阶梯轴状，泄能孔412的大端远离控气槽411设置，多个剪切片42分别对应搭放于多个泄能孔412的大端与小端的过渡面上。其中需要泄能的泄能孔412的大端螺纹连接有泄能器6，泄能器6抵触于剪切片42。另一些需要止泄的泄能孔412的大端螺纹连接有止泄头7，止泄头7抵触于剪切片42。
35.参照图2和图3，控向件43包括多个止泄堵头431，多个止泄堵头431分别对应插设于需要止泄的多个泄能孔412内，且止泄堵头431螺纹连接于泄能孔412小端的孔壁，止泄堵头431设置于剪切片42靠近控气槽411的一侧。
36.多个泄能孔412环绕储液罐1的中心轴线设置，以对二氧化碳致裂器的泄能方向限定位于多个泄能孔412的方位。组装二氧化碳致裂器时，将多个止泄堵头431分别对应螺纹连接于需要止泄的泄能孔412孔壁，再将多向泄能座41安装于储液罐1一端的开口边沿。止泄堵头431对泄能孔412进行封堵，使得液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压作用难以对需要止泄的泄能孔412内的剪切片42进行破坏，而只能对没有被止泄堵头431封堵的泄能孔412内的剪切片42进行破坏，从而对高压气体的泄能方位进行控制。使得二氧化碳致裂器的破岩方位可控制，以能够满足破岩施工中需要对一些特定方位的煤（岩）体进行破坏和位移的需求。
37.并且，通过泄能器6抵触于剪切片42、以及止泄头7抵触于剪切片42，使得剪切片42稳定地对泄能孔412进行封堵的同时，能够可拆卸连接于多向泄能座41，使得剪切片42被破坏后，重新对回收的储液罐1和多向泄能座41进行组装时，只需更换新的剪切片42即可，而不用对多向泄能座41进行更换，节约了成本。
38.同时，止泄头7使得剪切片42稳定地可拆卸连接于多向泄能座41的同时，还能够进一步减小高压气体对需要止泄的泄能孔412内的剪切片42造成破坏后，导致二氧化碳致裂器的泄能方位不可控的可能性。
39.参照图3，为减小液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压气体通过止泄堵头431与泄能孔412孔壁之间的间隙泄出并破坏剪切片42，而导致二氧化碳致裂器的泄能方位不可控的可能性，泄能孔412内设置有密封件5。密封件5包括挡环51和密封圈52，挡环51固定连接于泄能孔412的孔壁，挡环51与泄能孔412同中心轴线设置，密封圈52固定连接于挡环51的靠近控气槽411的一侧侧壁，且密封圈52同样与泄能孔412同中心轴线设置。止泄堵头431抵触于密封圈52。
40.将止泄堵头431相对泄能孔412孔壁拧入时，止泄堵头431抵紧于密封圈52和挡环51，密封圈52对止泄堵头431与挡环51之间的间隙进行封堵，以实现对止泄堵头431与泄能孔412孔壁之间的间隙进行封堵，以增加止泄堵头431对泄能孔412的封堵气密性，以减小液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压气体通过止泄堵头431与泄能孔412孔壁之间的间隙泄出并破坏剪切片42，而导致二氧化碳致裂器的泄能方位不可控的可能性。
41.参照图1和图2，为便于操作者调整或定位破岩方位，储液罐1设置有指示件8。指示件包括导轨81、指示标82和穿设于指示标82的锁止螺栓83，导轨81固定连接于储液罐1的外壁，且导轨81环绕储液罐1的中心轴线设置，导轨81的截面轮廓呈燕尾状。指示标82固定连接有滑套821，滑套821扣设并滑移连接于导轨81。锁止螺栓83穿设于滑套821，锁止螺栓83抵触于导轨81，锁止螺栓83的螺头抵触于滑套821。
42.参照图1，导轨81设置有多个刻度线811，多个刻度线811环绕储液罐1的中心轴线设置，多个刻度线811的位置分别对应多个泄能孔412的方位设置。
43.将指示标82相对导轨81进行滑移，以使得指示标82对着可泄能的泄能孔412的方位，再拧紧锁止螺栓83使其抵触于导轨81，以对指示标82相对导轨81的滑移进行锁止，使得在将储液罐1放入煤（岩）体的钻孔内时，操作者能够知道泄能方位的朝向，以便于调整或定位破岩方位。
44.并且将指示标82进行滑移定位时，将指示标82对准刻度线811，使得指示标82能相对更准确地对准泄能孔412的泄能方向，以使得操作者能够更加准确地调整或定位破岩方
位。
45.本技术实施例一种二氧化碳致裂器的实施原理为：组装二氧化碳致裂器时，将多个止泄堵头431分别对应螺纹连接于需要止泄的泄能孔412孔壁，再将多向泄能座41安装于储液罐1一端的开口边沿。
46.止泄堵头431对泄能孔412进行封堵，使得液态二氧化碳气化急剧膨胀产生高压后，高压作用难以对需要止泄的泄能孔412内的剪切片42进行破坏，而只能对没有被止泄堵头431封堵的泄能孔412内的剪切片42进行破坏，从而对高压气体的泄能方位进行控制，使得二氧化碳致裂器的破岩方位可控制，以能对一些特定方位的煤（岩）体进行破坏和位移，提高了破岩施工的。
47.并且，将指示标82滑移对着需要泄能的泄能孔412的方位，再拧紧锁止螺栓83使其抵触于导轨81，在将储液罐1放入煤（岩）体的钻孔内时，操作者能够知道泄能方位的朝向，以能够更加准确地调整或定位破岩方位。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种二氧化碳致裂器，其特征在于：包括储液罐（1）、设置于储液罐（1）内的发热件（2）、连通设置于储液罐（1）的充装阀（3）和泄能装置（4），所述泄能装置（4）包括多向泄能座（41）、多个剪切片（42）和控向件（43），所述多向泄能座（41）可拆卸连接于储液罐（1）一端的开口边沿，所述多向泄能座（41）开设有控气槽（411），所述控气槽（411）的槽壁开设有多个泄能孔（412），多个所述泄能孔（412）环绕控气槽（411）的中心线设置，多个所述剪切片（42）分别对应封堵设置于多个泄能孔（412），所述控向件（43）用于控制需要止泄的泄能孔（412）进行止泄。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述控向件（43）包括多个止泄堵头（431），多个所述止泄堵头（431）分别对应插设于需要止泄的多个泄能孔（412）内，且所述止泄堵头（431）螺纹连接于泄能孔（412）孔壁，所述止泄堵头（431）设置于剪切片（42）靠近控气槽（411）的一侧。3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述泄能孔（412）内设置有密封件（5），所述密封件（5）用于对止泄堵头（431）与泄能孔（412）孔壁之间的间隙进行封堵。4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述密封件（5）包括固定连接于泄能孔（412）孔壁的挡环（51）和固定连接于挡环（51）的密封圈（52），所述挡环（51）与泄能孔（412）同中心轴线设置，所述止泄堵头（431）抵触于密封圈（52）。5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述泄能孔（412）孔壁的截面轮廓呈阶梯轴状，所述泄能孔（412）的大端远离止泄堵头（431）设置，所述止泄堵头（431）螺纹连接于泄能孔（412）的小端，所述剪切片（42）搭放于泄能孔（412）的大端与小端的过渡面上，其中需要泄能的所述泄能孔（412）的大端螺纹连接可拆卸连接有泄能器（6），所述泄能器（6）抵触于剪切片（42）；另一些需要止泄的所述泄能孔（412）的大端可拆卸连接有有止泄头（7），所述止泄头（7）抵触于剪切片（42）。6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述储液罐（1）设置有指示件（8），所述指示件（8）用于对可泄能的泄能孔（412）的方位进行标记。7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述指示件（8）包括固定连接于储液罐（1）的导轨（81）、滑移连接于导轨（81）的指示标（82）和穿设于指示标（82）的锁止螺栓（83），所述锁止螺栓（83）抵触于导轨（81），所述导轨（81）环绕储液罐（1）的中心轴线设置。8.根据权利要求7所述的一种二氧化碳致裂器，其特征在于：所述导轨（81）设置有多个刻度线（811），多个所述刻度线（811）的位置分别对应多个泄能孔（412）的方位设置。

技术总结
本申请涉及一种二氧化碳致裂器，其包括储液罐、设置于储液罐内的发热件、连通设置于储液罐的充装阀和泄能装置，泄能装置包括多向泄能座、多个剪切片和控向件，多向泄能座可拆卸连接于储液罐一端的开口边沿，多向泄能座开设有控气槽，控气槽的槽壁开设有多个泄能孔，多个泄能孔环绕控气槽的中心线设置，多个剪切片分别对应封堵设置于多个泄能孔，控向件用于控制需要止泄的泄能孔进行止泄。本申请具有能够对二氧化碳致裂器的破岩方位进行控制的效果。对二氧化碳致裂器的破岩方位进行控制的效果。对二氧化碳致裂器的破岩方位进行控制的效果。


技术研发人员：何春 徐旭 向睿 刘灿
受保护的技术使用者：重庆市交通工程监理咨询有限责任公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/8/13