矿洞井下爆破 一次性爆破管原理

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二氧化碳致裂器（以下简称致裂器）属于矿用物理致裂设备，是利用液态二氧化碳受热气化膨胀，快速释放高压气体破断岩石或落煤，解决了以往用炸药爆破开采和预裂中破坏性大，危险性高及矿体粉碎等缺点，为矿山安全开采和预裂提供可靠保障，广泛适用于煤矿和非煤矿山；致裂器在这些领域的应用有极大便利性，并具有爆破能量可控、可重复使用、操作维护简单等多种优点。

二、结构

二氧化碳致裂器由充装阀、发热装置、主管、定压剪切片、密封垫、释放头等六部分组成，

三、工作原理

二氧化碳在低于 31℃、压力大于 7.35MPa 时以液态存在，而超过 31℃时开始气化，且随温度的变化压力也不断变化。利用这一特点，在致裂器储液管内充装液态二氧化碳，使用快速发热装置，激发液态二氧化碳瞬间气化膨胀并产生高压，当压力达到定压剪切片极限强度（可设定压力）时，定压剪切片破断，高压气体从释放管释放，作用在煤（岩）体上，从而达到致裂的目的。

四、二氧化碳致裂工艺流程

二氧化碳致裂施工工艺流程是围绕二氧化碳致器在地面组装、液态二氧化碳灌装、检测，以及井下钻孔置入或取出二氧化碳致裂器等附件时所需要的实施过程。

五、二氧化碳致裂器安全使用措施

1、检查致裂管整体完好情况，顺序安装密封垫、定向剪切片、释放管、发热装置、充气阀及引线，两根引线需短接，并将引线用胶带缠绕固定在致裂管体上。

2、灌装时，施工人员必须穿戴好劳保用品，佩戴手套，将致裂管放到固定架上后，需紧固好固定架螺栓才能灌装。

3、灌装后，发现致裂管有因碰撞变形、密封不严漏气等情况，现场直接采取放气处理，严禁装车入井使用。

4、灌装后的致裂器全部装车下井，装车时需在矿车底板铺设一层木料或棉纱，以减少在运输途中的震动。

5、装车后的致裂管需联系运搬拉运入井，并安排专人押运到位及时卸到爆破三箱硐室内存放。

6、使用前，再检测一次二氧化碳致裂器的完好情况， 绝缘性和导通性均符合技术规定的才算达标；性能不稳定或不达标的必须及时回收上井，禁止使用，且应记录好每根致裂器及连接杆的编号。

7、逐一将达标的致裂器及其配套的线路、部件边连接边送入钻孔，须轻柔地装入钻孔，不得用力冲撞；装入钻孔的致裂器要做好固定和限位。

8、推送致裂器进入钻孔深处时，须匀速且缓慢；不得蛮力操作，防止致裂器结构形变受损。

9、二氧化碳致裂器顺序串接时，应保证致裂器或连接杆长轴线在同一水 平线内，并保证顺时针紧固，避免已推入钻孔内的致裂器、连接杆松动。

10、致裂前，加强对固定机械设备和电缆的保护，并将流动设备移出试验地点。

11、致裂开始前，根据煤矿安全规程，在与致裂地点相通的所有巷道设置警戒，撤出回风侧所有人员（除警戒人员），撤人距离直巷不小于 100m，曲巷不小于75m；致裂前工长安排专人进行警戒工作，警戒人员必须在安全地点警戒。警戒线处应设置警戒牌、拉绳，具体警戒点按照爆破警戒图执行。

12、致裂前，爆破母线必须扭结短路。致裂作业前，爆破工必须做电爆网络全电阻检查。致裂器通过煤矿用电容式发爆器启发时，须先检测爆破母线和发爆器的状态，防止“带病”作业；爆破前，工长必须清点人数，确认无误后，方准下达起爆命令。爆破工接到起爆命令后，必须先发出爆破警号， 至少再等 5s，方可启发发爆器；起发完成后，迅速将爆破母线从发爆器电源上摘下 并扭结短路。

13、发爆器启动后， 致裂器没有正常致裂，俗称“憋炮”。爆破工须先取下发爆器上的钥匙，并将爆破母线从发爆器电源上摘下，并扭结短路。随后等待 15min，由经过培训的专职致裂人员进入现场检查线路和致裂器的导通性，分析原因，并决定重新致裂或拉拔撤出。

14、撤出的设备，在现场需对每根致裂器及连接杆进行观察，观察是否有 水，并做好记录。将退出的致裂器、连接杆公头端套好保护帽。

15、各施工环节需厂家技术人员在现场监护作业，我单位人员严格按照措施配合施工，待熟练后自主作业。