1.一種（二氧化碳爆破設(shè)備）礦用裝置，其特征在于：包括殼體，殼體一端安裝有前連接頭，另一端設(shè)有后連接頭，前連接頭安裝有保險(xiǎn)蓋，其通過剪切塊壓緊，前連接頭還連接有泄能頭；后連接頭遠(yuǎn)離殼體一側(cè)安裝有堵頭，堵頭上安裝有電發(fā)火管和充液閥，后連接頭靠近殼體一側(cè)連接有要筒連接頭，要筒連接頭連接有要筒，要筒位于殼體內(nèi)部，要筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合固體推進(jìn)劑。

2.根據(jù)權(quán)利要所述（二氧化碳爆破設(shè)備），其特征在于：所述要筒為半封閉式的金屬筒體，開口端與要筒連接頭連接，筒體表面加工了若干個(gè)泄壓孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求所（二氧化碳爆破設(shè)備），其特征在于：所述泄壓孔采用鋁箔密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求所述（二氧化碳爆破設(shè)備），其特征在于：所述復(fù)合固體推進(jìn)劑為塊狀，加工了若干個(gè)微孔。

5.根據(jù)權(quán)利要所述的（二氧化碳爆破設(shè)備），其特征在于：所述殼體采用高強(qiáng)度合金鋼材制成。

6.根據(jù)權(quán)利要求所述的二氧化碳爆破設(shè)備裝置，其特征在于：所述保險(xiǎn)蓋靠近剪切塊及泄能頭的一側(cè)設(shè)有“十”字槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求所述的二氧化碳爆破設(shè)備裝置，其特征在于：所述充液閥連接要筒與殼體之間；電發(fā)火管連接到要筒內(nèi)部。

8.根據(jù)權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的二氧化碳爆破設(shè)備裝置，其特征在于：所述殼體上還連接有止飛機(jī)構(gòu)。

9.采用權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行爆破的方法，其特征在于，具體步驟為：通過充液閥向殼體內(nèi)注入液態(tài)二氧化碳，保持液態(tài)二氧化碳?jí)毫?~10MPa；在需要進(jìn)行爆破的位置施工鉆孔，成孔后利用鉆機(jī)將該裝置送入孔中，然后將電發(fā)火管與 起報(bào)電源對(duì)接，啟動(dòng)電發(fā)火管，引發(fā)要筒內(nèi)復(fù)合固體推進(jìn)劑的劇烈反應(yīng)，使二氧化碳溫度瞬間升高；達(dá)到超臨界狀態(tài)后，壓力持續(xù)急劇升高，終達(dá)到保險(xiǎn)蓋極限強(qiáng)度，高壓二氧化碳沖破保險(xiǎn)蓋從泄能頭釋放，瞬間噴出的超臨界二氧化碳在待爆破的物體內(nèi)產(chǎn)生以應(yīng)力波和爆生氣體為主要?jiǎng)恿Φ谋颇芰浚笥勉@機(jī)取出鉆孔中的爆破氣，即可完成爆破。

背景技術(shù)

二氧化碳爆破技術(shù)早自20世紀(jì)50年代開始被重視和開發(fā)，是專門為高瓦斯礦井的采煤工作面研發(fā)的。該技術(shù)是利用二氧化碳?xì)庀唷⒁合嚅g轉(zhuǎn)換特性而發(fā)明的一種爆破模式，二氧化碳的氣液變化臨界點(diǎn)為(7.4MPa)，當(dāng)二氧化碳?jí)毫ξ挥谂R界壓力7.4MPa附近時(shí)，加熱使二氧化碳由氣－液兩相轉(zhuǎn)化為次臨界狀態(tài)及超臨界狀態(tài)，體積瞬間膨脹600多倍。超臨界二氧化碳具有接近液體的高密度和接近于氣體的低黏度、高擴(kuò)散系數(shù)，極易滲透到煤巖體深處的孔隙、裂紋中，有利于促進(jìn)煤體中的裂隙擴(kuò)展。目前該項(xiàng)技術(shù)已推廣至巖石、混凝土和其它物質(zhì)的快速an.quan爆破，被廣泛采用于鋼鐵和水泥行業(yè)。如當(dāng)旋轉(zhuǎn)窯、料倉或管道出現(xiàn)堵塞時(shí)，進(jìn)行爆破排堵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種二氧化碳爆破設(shè)備礦用裝置，能夠提高爆破效率和確保an.quan性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種二氧化碳爆破設(shè)備礦用裝置，包括殼體，殼體一端安裝有前連接頭，另一端設(shè)有后連接頭，前連接頭安裝有保險(xiǎn)蓋，其通過剪切塊壓緊，前連接頭還連接有泄能頭；后連接頭遠(yuǎn)離殼體一側(cè)安裝有堵頭，堵頭上安裝有電發(fā)火管和充液閥，后連接頭靠近殼體一側(cè)連接有要筒連接頭，要筒連接頭連接有要筒，要筒位于殼體內(nèi)部，要筒內(nèi)設(shè)有復(fù)合固體推進(jìn)劑。進(jìn)一步地，所述要筒為半封閉式的金屬筒體，開口端與要筒連接頭連接，筒體表面加工了若干個(gè)泄壓孔。進(jìn)一步地，所述泄壓孔采用鋁箔密封。

傳統(tǒng)的二氧化碳爆破一般采用電加熱引報(bào)，而本發(fā)明中，采用復(fù)合固體推進(jìn)劑進(jìn)行引報(bào)，所述復(fù)合固體推進(jìn)劑是為塊狀，且加工了若干個(gè)微孔，可加快燃燒，具體可由丁羥膠、高氯酸銨、鋁粉、黑索金、卡托辛以及甲苯二異氰酸酯組成。卡托辛可加快燃燒，黑索金可提高能量。復(fù)合固體推進(jìn)劑是由化工原料配制而成的固體化學(xué)要?jiǎng)谝欢囟认滤查g產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生很高氣體溫度，具有難燃性(在空氣中明火無法點(diǎn)燃或引報(bào))，壓控性(在一定均勻圍壓以上的環(huán)境中方可高效使用)，防撞擊性(可防止由于碰撞或高空墜落而造成的燃燒或報(bào)詐)，速度可控性(根據(jù)需要可調(diào)整反應(yīng)速度)。

進(jìn)一步地，所述殼體采用高強(qiáng)度合金鋼材制成。耐高溫高壓，可承受≥1800°C高溫，及≥300MPa的高壓；可重復(fù)使用，每次使用換上新的要筒、保險(xiǎn)蓋等，充入液態(tài)二氧化碳即可。

進(jìn)一步地，所述保險(xiǎn)蓋靠近剪切塊及泄能頭的一側(cè)設(shè)有“十”字槽。保險(xiǎn)蓋是二氧化碳?xì)怏w壓力超過材料的剪切壓力而迅速破裂的壓力元件，與剪切塊配套使用控制泄能壓力，可以通過使用不同規(guī)格的保險(xiǎn)蓋控制得到不同的釋放壓力，目前大釋放壓力可達(dá)250MPa，當(dāng)殼體內(nèi)二氧化碳?xì)怏w壓力造成保險(xiǎn)蓋破裂，高壓氣體瞬間從泄能頭的孔中迅速噴射出來。

該裝置的大直徑為54mm，管長高可延伸至2500mm；爆破孔的孔徑一般為60mm或64mm，爆破深度一般不超2500mm。 起報(bào)后，二氧化碳?xì)庠斐傻臎_擊波往側(cè)向爆發(fā)。進(jìn)一步地，所述殼體上還連接有止飛機(jī)構(gòu)。在爆破較松軟的礦層時(shí)，通過止飛機(jī)構(gòu)的設(shè)置，可以防止二氧化碳爆破設(shè)備礦用裝置自爆破孔中射出。本發(fā)明還涉及采用所述的裝置進(jìn)行爆破的方法，具體步驟為：通過充液閥向殼體內(nèi)注入液態(tài)二氧化碳，保持液態(tài)二氧化碳?jí)毫?～10MPa；在需要進(jìn)行爆破的位置施工鉆孔，成孔后利用鉆機(jī)將該裝置送入孔中，然后將電發(fā)火管與 起報(bào)電源對(duì)接，啟動(dòng)電發(fā)火管，引發(fā)要筒內(nèi)復(fù)合固體推進(jìn)劑的劇烈反應(yīng)，使二氧化碳溫度瞬間升高；達(dá)到超臨界狀態(tài)后，壓力持續(xù)急劇升高，終達(dá)到保險(xiǎn)蓋極限強(qiáng)度，高壓二氧化碳沖破保險(xiǎn)蓋從泄能頭釋放，瞬間噴出的超臨界二氧化碳在待爆破的物體內(nèi)產(chǎn)生以應(yīng)力波和爆生氣體為主要?jiǎng)恿Φ谋颇芰浚笥勉@機(jī)取出鉆孔中的爆破氣，即可完成爆破。