【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山爆破，具体地说是一种二氧化碳多次致裂爆破装置及方法。
技术介绍
1、二氧化碳爆破是一种利用压缩二氧化碳气体的爆炸性质来完成破坏、拆除或破碎物体的方法；通过将高压二氧化碳气体注入被破坏的物体中，然后快速释放气体压力，由于气体的急速膨胀，产生的爆炸冲击波和压力可以破坏物体的结构，达到拆除或破坏的目的；二氧化碳是一种无色无味、无毒的气体，相对较安全；二氧化碳不会引起明火，因此不会引发火灾；二氧化碳爆破不会产生大量的粉尘和噪音，对环境污染和噪声污染较小。
2、中国专利公告号为：cn212158340u，一种用于二氧化碳爆破的致裂管，包括管体，所述管体的外表面开设有凹槽，所述管体的上端通过螺纹连接有充装头，所述充装头内开设有充装口，所述充装口的上端通过螺纹连接有堵头，所述充装头内的充装口的下端通过螺纹连接有螺头，所述螺头的下端设置有阀体，所述阀体的下端通过螺纹连接有底盖，所述底盖内开设有导向孔；上述装置通过在管体的外侧设计凹槽，可使得管体的壁厚出现差异，则在爆破时，使得凹槽处发生膨胀爆破，使得爆破力量集中在凹槽处，爆破效果更好；但上述装置进行爆破作业时能量耗散严重，高压冲击气流压力耗散快，受岩体原有裂隙走向的影响爆破方向不易控制，岩体破碎开挖中致裂爆破性能差于常规炸药，并且对于致密坚硬或地应力较高的岩土体实际使用效果较差。
3、综上，因此本专利技术提供了一种二氧化碳多次致裂爆破装置及方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种二氧化
2、本专利技术具体的技术方案如下：
3、一种二氧化碳多次致裂爆破装置及方法，包括定向炮管，所述定向炮管的顶部可拆卸连接有顶盖，所述顶盖的下方设置有二次定向管，所述二次定向管的内部设置有锥形爆破器，所述定向炮管和二次定向管之间设置有启动环，所述启动环的顶端与定向炮管相连接，所述启动环的底端设置有激发管。
4、优选的一种技术方案，所述二次定向管的顶部设置有启动器，所述启动器的底端设置有发热管一。
5、优选的一种技术方案，所述锥形爆破器包括压电点火器和发热管二，所述压电点火器设置在锥形爆破器的顶部，所述压电点火器的底端设置有牵引器，所述发热管二设置在牵引器远离压电点火器的一端上，所述锥形爆破器的底部设置有冲击头。
6、优选的一种技术方案，所述二次定向管的底部内侧设置有缓冲圈一，所述锥形爆破器的顶部外侧设置有缓冲圈二。
7、优选的一种技术方案，所述冲击头的材质是高硬度合金。
8、优选的一种技术方案，所述定向炮管的底部螺纹连接有泄能管，所述冲击头的底端开设泄能口。
9、优选的一种技术方案，所述定向炮管、二次定向管和锥形爆破器的内部填充有液态二氧化碳。
10、优选的一种技术方案，所述锥形爆破器的顶端半径大于二次定向管的底端半径。
11、本专利技术还提供了一种二氧化碳多次致裂爆破方法，包括如下步骤：
12、s1，将泄能管的管口对准岩土体，并将装置固定，随后工作人员撤出到安全区域；
13、s2，远程激活启动环，使启动环激活激发管，激发管将定向炮管中的液态二氧化碳迅速气化，对岩土体进行粉碎破坏，形成破裂区，实现一次致裂；
14、s3，远程激活启动器，使启动器激活发热管一，发热管一将液态二氧化碳气化，并将锥形爆破器沿二次定向管向外发射，锥形爆破器将前进方向上的岩土体粉碎破坏；
15、s4，锥形爆破器相对于二次定向管到达最大伸出位置时，缓冲圈一和缓冲圈二发生碰撞，使锥形爆破器减速，锥形爆破器中的发热管二受惯性影响继续运动，对牵引器进行拉拽，从而激活压电点火器，压电点火器通过牵引器激活发热管二，将锥形爆破器内的液态二氧化碳加热气化，二氧化碳从泄能口喷向岩土体，实现二次破裂。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
17、1.本专利技术通过锥形爆破器，依靠液态二氧化碳气化产生的动能，将前进方向的岩土体粉碎破坏，减少应力波损耗，为定向二氧化碳冲击气流引导方向并制造裂隙，提高爆破的深度和广度。
18、2.本专利技术通过锥形爆破器对岩土体进行二次致裂，第二次致裂时的压力波与高压冲击气流经过同向裂缝时，对岩体更多的进行剪切与拉伸破坏，减少正向压力，明显减少粉压区范围(压力波损耗小)，达到更大的破坏深度，减少对地层的扰动。
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1.一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，包括定向炮管(1)，所述定向炮管(1)的顶部可拆卸连接有顶盖(2)，所述顶盖(2)的下方设置有二次定向管(3)，所述二次定向管(3)的内部设置有锥形爆破器(4)，所述定向炮管(1)和二次定向管(3)之间设置有启动环(5)，所述启动环(5)的顶端与定向炮管(1)相连接，所述启动环(5)的底端设置有激发管(6)。
2.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述二次定向管(3)的顶部设置有启动器(31)，所述启动器(31)的底端设置有发热管一(32)。
3.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述锥形爆破器(4)包括压电点火器(41)和发热管二(42)，所述压电点火器(41)设置在锥形爆破器(4)的顶部，所述压电点火器(41)的底端设置有牵引器(43)，所述发热管二(42)设置在牵引器(43)远离压电点火器(41)的一端上，所述锥形爆破器(4)的底部设置有冲击头(44)。
4.如权利要求3所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述二次定向管(3)的底部内侧
5.如权利要求3所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述冲击头(44)的材质是高硬度合金。
6.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述定向炮管(1)的底部螺纹连接有泄能管(11)，所述冲击头(44)的底端开设泄能口(46)。
7.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述定向炮管(1)、二次定向管(3)和锥形爆破器(4)的内部填充有液态二氧化碳。
8.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述锥形爆破器(4)的顶端半径大于二次定向管(3)的底端半径。
9.一种适用于权利要求8所述的二氧化碳多次致裂爆破装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，包括定向炮管(1)，所述定向炮管(1)的顶部可拆卸连接有顶盖(2)，所述顶盖(2)的下方设置有二次定向管(3)，所述二次定向管(3)的内部设置有锥形爆破器(4)，所述定向炮管(1)和二次定向管(3)之间设置有启动环(5)，所述启动环(5)的顶端与定向炮管(1)相连接，所述启动环(5)的底端设置有激发管(6)。
2.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述二次定向管(3)的顶部设置有启动器(31)，所述启动器(31)的底端设置有发热管一(32)。
3.如权利要求1所述一种二氧化碳多次致裂爆破装置，其特征在于，所述锥形爆破器(4)包括压电点火器(41)和发热管二(42)，所述压电点火器(41)设置在锥形爆破器(4)的顶部，所述压电点火器(41)的底端设置有牵引器(43)，所述发热管二(42)设置在牵引器(43)远离压电点火器(41)的一端上，所述锥形爆破器(4)的底部设置有冲击...
【专利技术属性】
技术研发人员：程玉刚，杨金杰，曾梦茹，胡波，宋晨鹏，张学富，肖宋强，王海洋，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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