[發明專利]液態CO2

有效

• 申請號: 202010353802.6
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111537432B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張邦安;張東明;葉辰;王浩;蔣志剛;王晨宇;李青霖;付博學
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚小容

本發明公開了一種液態CO₂相變致裂威力測試裝置，包括保護桶、底座、腳輪、基座、鉛柱、標桿和液態CO2相變致裂爆破筒，保護桶為頂部敞口的鐵質圓桶，基座居中安裝在保護桶內腔底部，鉛柱上端面粘貼有上鐵質墊塊用于與液態CO₂相變致裂爆破筒接觸，鉛柱下端面粘貼有下鐵質墊塊用于安裝在基座的滑槽導軌上；液態CO₂相變致裂爆破筒綁固在標桿上，液態CO₂相變致裂爆破筒的卸能孔正對鉛柱中心，在標桿上還套裝有擋板。同時，本發明還公開了一種液態CO₂相變致裂威力測試方法。能防止測試過程中卸能沖擊擴散到測試裝置外，測試過程中不會對外界造成干擾，測試結果更加真實可靠，能根據需要準確、定量地測量液態CO₂相變致裂的威力。

技術領域

本發明屬于礦山開采、隧道施工等地下空間爆破設備技術領域，具體涉及一種液態CO₂相變致裂威力測試裝置及測試方法。

背景技術

液態CO₂相變致裂技術是一種理念先進、方法安全、效果顯著的爆破技術，屬于物理爆破，具有爆破過程無火花外露、爆破威力大、無需驗炮、操作簡便、不屬于民爆產品，其運輸、儲存和使用獲免審批等優點，被廣泛應用于采煤、清堵、建筑物拆除。因此，液態CO2相變致裂技術有望取代炸藥預裂爆破、水力擴孔、水力壓裂來強化提高煤巖層透氣性，快速消除突出危險性或沖擊地壓。

近年來，隨著國內外針對液態CO₂相變致裂及其它沖擊破巖工藝的研究逐漸深入，對于不同條件下沖擊破巖威力的定量研究日益迫切。目前對于沖擊破巖威力的研究主要集中在實驗室或使用數值模擬軟件進行理論計算；前者研究的條件有限且實驗成本較高，后者則受到計算精度及數學模型的限制，計算結果與實際情況往往存在一定偏差。

發明內容

本發明旨在提供一種成本低、易于維護、使用方便、對測試場所要求低的液態CO₂相變致裂威力測試裝置，能準確、定量地測量液態CO₂相變致裂的威力。

為此，本發明所采用的技術方案為：一種液態CO₂相變致裂威力測試裝置，包括保護桶、底座、腳輪、基座、鉛柱、標桿和液態CO2相變致裂爆破筒，所述保護桶為頂部敞口的鐵質圓桶，保護桶的底部固定安裝在底座上，所述腳輪安裝在底座下方并配備有剎車，所述基座居中安裝在保護桶內腔底部，所述鉛柱上端面粘貼有上鐵質墊塊用于與液態CO₂相變致裂爆破筒接觸，鉛柱下端面粘貼有下鐵質墊塊用于安裝在基座的滑槽導軌上；所述標桿的下端固定在保護桶內的基座旁，所述液態CO₂相變致裂爆破筒綁固在標桿上，液態CO₂相變致裂爆破筒的中心與鉛柱中心保持在同一鉛垂線上，液態CO₂相變致裂爆破筒的卸能孔正對鉛柱中心，在標桿上還套裝有擋板，用于防止測試時液態CO₂相變致裂爆破筒因反沖脫離標桿。

作為上述方案的優選，所述擋板的兩端各套有一根拉繩，所述拉繩的另一端固定在基座上。擋板更加穩固，防液態CO₂相變致裂爆破筒因反沖脫離標桿的能力更強。

進一步優選為，所述腳輪共四個，在底座的下方呈矩形分布。

進一步優選為，所述述液態CO₂相變致裂爆破筒通過標桿上上下間隔設置的兩組卡扣組件綁固，每組卡扣組件包括兩根綁繩，兩根綁繩的一端相對固定在標桿上，其中一根綁繩的另一端安裝有公卡扣，另一根綁繩的另一端安裝有母卡扣。通過綁繩+公母卡扣的實現快速插接，且綁繩可伸長縮短，適應不同直徑規格的液態CO₂相變致裂爆破筒。

進一步優選為，所述基座為方形板，方形板上開有滑槽導軌，所述下鐵質墊塊滑入滑槽導軌內并通過第一螺栓固定；所述保護桶、基座和底座通過第二螺栓固定在一起，所述標桿通過第三螺栓豎直固定在基座上。簡化安裝結構，且安裝穩固可靠。