[發(fā)明專利]一種便于充氣的氣體爆破裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611192893.X
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106595400A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭遠(yuǎn)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 郭遠(yuǎn)軍
• 主分類號: F42B3/04
• 分類號: F42B3/04;F42B3/28;F42B3/10;F42B3/103;F42B3/11;F42B3/18;F42B3/24;C06D5/02;C06B47/12;C06B47/06;C06B47/02;C06B47/00;F16K24/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于爆破器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及便于充氣的氣體爆破裝置。

背景技術(shù)

氣體爆破技術(shù)，是利用易氣化的液態(tài)或固體物質(zhì)氣化膨脹產(chǎn)生高壓氣體，使周圍介質(zhì)膨脹做功，并導(dǎo)致破碎，具有無明火、安全、高效的特點。

二氧化碳?xì)怏w爆破器是氣體爆破技術(shù)中的典型爆破器材，被廣泛應(yīng)用在采礦業(yè)、地質(zhì)勘探、水泥、鋼鐵、電力等行業(yè)、地鐵與隧道及市政工程、水下工程、以及應(yīng)急救援搶險中。

現(xiàn)有的氣體爆破器主要包括汽化儲液管和安裝在汽化儲液管內(nèi)的發(fā)熱引爆器；發(fā)熱引爆器點火發(fā)熱后將汽化儲液管內(nèi)的易氣化物氣化，并導(dǎo)致膨脹爆炸。

現(xiàn)有氣體爆破器中的引爆器結(jié)構(gòu)主要是將產(chǎn)熱的化學(xué)反應(yīng)物通過裝料帶裝在金屬網(wǎng)管內(nèi)，并將電熱絲封裝在化學(xué)反應(yīng)物中；(參考專利文獻(xiàn)：低溫氣體爆破器，公告號：CN2514304，公開日：2002.10.02)；該種引爆器結(jié)構(gòu)需預(yù)先填裝能發(fā)生產(chǎn)熱反應(yīng)的氧化劑和還原劑，普遍采用的是粉末狀氧化劑和還原劑，常用的氧化劑有硫磺、硝酸鉀、高氯酸鉀和高錳酸鉀，常用的還原劑有鋁粉、碳粉，其中常用的反應(yīng)料組合為硫磺、硝酸鉀和碳粉，其反應(yīng)方程式為：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，俗稱黑火藥反應(yīng)，該種反應(yīng)料的成本較低。

采用上述引爆器結(jié)構(gòu)的氣體爆破器，存在的問題是：1、引爆器內(nèi)所需填裝的熱反應(yīng)料是需進(jìn)行混料、拌勻、卷料或裝袋等過程的加工，填裝過程耗時耗工，制造成本較大；2、引爆器在填裝藥劑過程，氧化劑和還原劑容易出現(xiàn)混合不均的問題，導(dǎo)致放熱效率較低；3、熱反應(yīng)料需預(yù)先混合填充，運輸過程中溫度偏高易引發(fā)燃燒或爆炸，具有較大的安全隱患；4、由于引爆材料的受潮、變質(zhì)或形變等原因容易出現(xiàn)啞炮的情況，無法判斷啞炮是何種原因造成的，故不能通過排啞炮方式消除安全隱患；5、現(xiàn)有氣體爆破器引爆方式采用固態(tài)活化劑燃燒產(chǎn)生高溫，直接導(dǎo)熱到液態(tài)二氧化碳，使液態(tài)二氧化碳?xì)饣蛎洠湟簯B(tài)二氧化碳的吸熱效率較低；6、引爆器的放熱速度較慢，藥劑反應(yīng)不充分，熱釋效率低，液態(tài)物氣化后的壓強(qiáng)偏小，爆破威力較小；7、爆破后，引爆器內(nèi)的反應(yīng)物產(chǎn)生大量的含量有毒有害氣體，如硫化氫、二氧化硫、一氧化氮和二氧化氮等氣體，給爆破場所帶來較大的毒害污染。

液氧炸藥是礦山炸藥的一類,1895年由德國人Ｃ．林德發(fā)明。它是由液態(tài)氧和固態(tài)可燃性吸收劑組成的爆炸混合物。液氧炸藥的裝藥方式分外浸法和內(nèi)浸法（參考期刊文獻(xiàn)：液氧炸藥的研究.北京鋼鐵學(xué)院學(xué)報.1960年01期），外浸法是把能吸取液氧的可燃物（如炭黑、紙粕、木屑等）包裹成圓柱體，僅在使用前浸入液氧里，使可燃物的孔隙中吸滿液氧，然后填裝到炮眼中，并進(jìn)行堵塞，用雷管起爆；內(nèi)浸法是把能吸取液氧的可燃物（如炭黑、紙粕、木屑等）包裹成圓柱體，填充在炮眼中，并進(jìn)行堵塞，然后通過預(yù)留的充注口向炮眼灌入液氧，再用雷管起爆（參考期刊文獻(xiàn)：液氧炸藥的研究.北京鋼鐵學(xué)院學(xué)報.1960年01期；以及參考專利文獻(xiàn)：一種液氧炸藥組合物及液氧炸藥，專利號：CN201310134136.7，公開日：2013.07.10）。液氧炸藥具有：溫度升高速率快和體積迅速膨脹時間短的特點, 其爆炸力高于TNT 等姓硝的炸藥的爆炸力。

然而，液氧炸藥存在的不足之處是：1、它只能應(yīng)用于露天作業(yè)和筑路造橋、爆破建筑等, 而不能用于坑道和礦井等作業(yè)爆破, 因為液氧炸藥爆破時氧氣四溢, 會引起礦井中坑氣、煤塵爆炸從而引起事故；2、液氧炸藥必須隨裝隨用, 一般制成后一小時內(nèi)就要用掉, 不然液氧揮發(fā)就會失去效力；3、液氧炸藥裝藥操作復(fù)雜，安全性差；4、液氧炸藥的爆破溫度過高，容易引發(fā)燃燒。

由于液氧炸藥技術(shù)存在上述不足，液氧炸藥技術(shù)的研究和發(fā)展受到局限，目前，液氧炸藥技術(shù)幾乎很少被應(yīng)用。

另外，現(xiàn)有的氣體爆破器，主要包括儲液管、安裝在儲液管內(nèi)的引爆器和封堵頭，封堵頭用于封堵儲液管的端口和固定引爆器，同時，封堵頭上設(shè)置有用于充排易氣化液的充裝口和用于導(dǎo)出引線的引線孔，充裝口采用閥體進(jìn)行密封，引線孔采用密封圈或密封膠進(jìn)行密封；如專利文獻(xiàn)CN01279237.3記載的，“低溫氣體爆破器包括一管形主體；裝在管形主體內(nèi)腔的化學(xué)熱反應(yīng)裝置和易于汽化的液體；裝在管形主體一端能封住孔口的設(shè)有能固定化學(xué)熱反應(yīng)裝置和電源引入裝置的注排液閥；裝在管形主體另一端能封住孔口的由爆破片和多孔泄能頭組成的釋能裝置；以及與泄能頭連接的止飛機(jī)構(gòu)”。