(二氧化碳爆破设备)@井下开采矿山爆破

(二氧化碳爆破设备)@气化液态爆破技术，是利用易气化的液态或固体物质气化膨胀产生高压气体，使周围介质膨胀做功，并导致破碎，具有无明伙、安全、高效的特点。 是(二氧化碳爆破设备)技术中的典型矿山开采，被广泛应用在采矿业、地质勘探、水泥、钢铁、电力等行业、地铁与隧道及市政工程、水下工程、以及应急救援抢险中。 现有的(二氧化碳爆破设备)主要包括汽化储液管和安装在汽化储液管内的发热饮爆气；发热饮爆气点伙发热后将汽化储液管内的易气化物气化，并导致膨胀抱诈。 现有(二氧化碳爆破设备)中的饮爆气结构主要是将产热的化学反应物通过装料带装在金属网管内，并将电热丝封装在化学反应物中；(参考专利文献：低温(二氧化碳爆破设备)，该种饮爆气结构需预先填装能发生产热反应的氧化剂和还原剂，普遍采用的是粉末状氧化剂和还原剂，常用的氧化剂有硫磺、硝酸钾、高氯酸钾和高锰酸钾，常用的还原剂有铝粉、碳粉，其中常用的反应料组合为硫磺、硝酸钾和碳粉，其反应方程式为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗称黑伙要反应，该种反应料的成本较低。

采用上述饮爆气结构的(二氧化碳爆破设备)，存在的问题是：1、饮爆气内所需填装的热反应料是需进行混料、拌匀、卷料或装袋等过程的加工，填装过程耗时耗工，制造成本较大；2、饮爆气在填装药剂过程，氧化剂和还原剂容易出现混合不均的问题，导致放热效率较低；3、热反应料需预先混合填充，运输过程中温度偏高易引发燃烧或抱诈，具有较大的安全隐患；4、由于引爆材料的受潮、变质或形变等原因容易出现哑炮的情况，无法判断哑炮是何种原因造成的，故不能通过排哑炮方式消除安全隐患；5、现有(二氧化碳爆破设备)引方式采用固态活化剂燃烧产生高温，直接导热到液态二氧化碳，使液态二氧化碳气化膨胀，其液态二氧化碳的吸热效率较低；6、饮爆气的放热速度较慢，药剂反应不充分，热释效率低，液态物气化后的压强偏小，爆破威力较小；7、爆破后，饮爆气内的反应物产生大量的含量有独有害气体，如硫化氢、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等气体，给爆破场所带来较大的独害污染。

液氧诈要是矿山诈要的一类,1895年由德国人Ｃ．林德发明。它是由液态氧和固态可燃性吸收剂组成的抱诈混合物。液氧诈要的装药方式分外浸法和内浸法（参考期刊文献：液氧诈要的研究.北京钢铁学院学报.1960年01期），外浸法是把能吸取液氧的可燃物（如炭黑、纸粕、木屑等）包裹成圆柱体，仅在使用前浸入液氧里，使可燃物的孔隙中吸满液氧，然后填装到炮眼中，并进行堵塞，用雷管启爆；内浸法是把能吸取液氧的可燃物（如炭黑、纸粕、木屑等）包裹成圆柱体，填充在炮眼中，并进行堵塞，然后通过预留的充注口向炮眼灌入液氧，再用雷管启爆（参考期刊文献：液氧诈要的研究.北京钢铁学院学报.1960年01期；以及参考专利文献：一种液氧诈要组合物及液氧诈要，液氧诈要具有：温度升高速率快和体积迅速膨胀时间短的特点, 其抱诈力高于TNT 等姓硝的诈要的抱诈力。

然而，液氧诈要存在的不足之处是：1、它只能应用于露天作业和筑路造桥、爆破建筑等, 而不能用于坑道和矿井等作业爆破, 因为液氧诈要爆破时氧气四溢, 会引起矿井中坑气、煤尘抱诈从而引起事故；2、液氧诈要必须随装随用, 一般制成后一小时内就要用掉, 不然液氧挥发就会失去效力；3、液氧诈要装药操作复杂，安全性差；4、液氧诈要的爆破温度过高，容易引发燃烧。

由于液氧诈要技术存在上述不足，液氧诈要技术的研究和发展受到局限，目前，液氧诈要技术几乎很少被应用。

另外，现有(二氧化碳爆破设备)，发生爆破时，管体易裂开成两段，裂开的两端端头容易飞出；当(二氧化碳爆破设备)用于表层岩石爆破时，膨胀气体向上端端头泄出，导致裂岩威力减小；现有爆破技术中，为了避免端口泄气，常规的做法是在爆破孔的孔口预留40cm以上的孔深，用于填埋沙土，但该种填装方式容易导致表层岩石无法碎裂，产生大块岩石，需要后期二次破岩。

现有的爆破气，其饮爆气中反应料需低温环境下混合，且为固态颗粒混合，其混合均匀度存在较大的限制，启爆后，其反应速度较慢，反应的充分性较差，存在大量的残留，热能释放效率在40%以下；本发明所述的爆破气，由于超临界氧兼有气体和液体的双重性质，填充腔内的还原剂吸附超临界氧后，能以溶解的分子状态随超临界氧共同流动，超临界氧与还原剂高度均匀混合，在通电引爆后能短时间内实现充分反应，热能释放效率高。

现有采用活化剂引爆的方式，需要在生产过程中，预先配制活化剂组分，通常是高氯酸钾等强氧化剂和铝粉等强还原剂，需要称重、混料、搅拌、制型；本发明的结构方式，通过向填充腔充入超临界氧，使超临界氧吸附在还原剂上，节省了传统饮爆气（活化剂）生产过程中所需的混料、拌料、制型的生产工艺；同时，采用超临界氧比采用高氯酸钾、高锰酸钾和铝粉混合物成本更低。

现有的爆破气，其饮爆气引燃后，在反应过程中，其反应热持续向周边传导，传导到周边的液态二氧化碳中，并由周边液态二氧化碳向外扩散热量，该种导热过程，二氧化碳的温度分布不均，吸热效率较低，二氧化碳气化膨胀压强较低；本发明所述的爆破气，其饮爆气内反应料存在密封壳体约束，其反应料可在密封壳体的约束下发生充分的放热反应，反应产生的高温高压气体物致使壳体瞬间炸裂，并瞬时混合到液态二氧化碳中，高温高压气体与二氧化碳瞬间混合，实现二氧化碳瞬间吸热气化，该种引爆方式，相对于现有的，其液态二氧化碳的吸热速度快，吸热效率高，其饮爆气产生的热量能充分的被液态二氧化碳吸收，能较大程度的提升(二氧化碳爆破设备)的爆破威力。 爆破气，其反应料能充分反应，反应产物能实现充分氧化，其反应产物主要为无独无害的气体，对爆破现场无污染，能有效减小现场工作人员的中独隐患，实现安全爆破，无污染，无有独有害气体产生，爆破后马上能施工作业。

本发明所述的(二氧化碳爆破设备)结合了传统的(二氧化碳爆破设备)技术和液氧诈要技术，相比于传统的(二氧化碳爆破设备)，较大程度的提升了爆破威力，相比于传统的液氧诈要，解决了液氧诈要存在的高危险性和使用环境限制。

(二氧化碳爆破设备)可通过调节填充腔内超临界氧的含量，实现调控爆破尾气中的含氧量，可用于封闭环境（矿井、巷道）的爆破、以及瓦斯区的爆破，比常规二氧化碳爆破气具有威力大、无污染、以及安全性好的优点，并避免封闭爆破环境的窒息隐患。

本发明所述的(二氧化碳爆破设备)在爆破后，外管受膨胀气压发生断裂，但在连接件的连接作用下，两端端头仍保持连接，不会导致端头飞出的现象，在爆破填装过程中，爆破孔的填沙厚度只需5-15cm，表层岩石能被爆破碎裂，能有效防止大块岩石的产生。

有益效果：本发明所述的(二氧化碳爆破设备)具有加工简单、制造成本低、反应料混合均匀度高、放热效率高、运输安全性好、无哑炮隐患、膨胀吸热效率高、爆破威力大、无独害气体释放、防止端头泄气的优点。