一种致裂装置

本技术涉及定向爆破，具体涉及一种致裂装置。

背景技术：

1、二氧化碳爆破技术在煤层增透、矿山井下开采、岩石定向爆破领域日益上升到了愈加重要的地位。随着科技水平的提高，绿色、安全、高效的科学理念对爆破领域的技术提出了更高的要求。二氧化碳爆破以及定向断裂技术已成为地下工程爆破施工中的关键技术。

2、目前已有较为先进的二氧化碳爆破致裂技术，采用的致裂器采用单层储液管，存在储液管内液态二氧化碳相变不充分，相变后气体能量沿着非聚能方向流动，不能充分利用相变气体产生的能量等问题，导致传统二氧化碳爆破致裂器存在不爆开或爆开不完全的情况，爆破效率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型针对现有致裂器工作稳定性存在的问题，提出一种致裂装置，可提升致裂装置的爆破效率即工作稳定性，提高岩石致裂施工效果，更充分的利用爆炸能量。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种致裂装置，所述装置包括：外管，所述外管一端封闭，另一端具有开口，所述外管的管壁上设置有泄能口；内管，所述内管一端封闭，另一端具有开口，所述内管设于所述外管之中，所述内管的管壁与所述外管的管壁之间形成有腔体；引爆器，所述引爆器至少部分设于所述内管中。

4、可选的，所述泄能口的第一端上的第一开口的面积大于所述泄能口的第二端上的第二开口的面积。

5、可选的，所述泄能口沿所述外管的轴向方向延伸；所述第一开口和所述第二开口均为矩形；在第一方向上，所述第一开口的长度大于所述第二开口的长度；在第二方向上，所述第一开口的长度大于所述第二开口的长度；所述第一方向为所述外管的切线方向，所述第二方向为所述外管的轴线方向。

6、可选的，所述泄能口包括第一泄能口、第二泄能口、第三泄能口和第四泄能口；所述第一泄能口和所述第二泄能口沿所述外管轴线方向、彼此间隔排列；所述第三泄能口和所述第四泄能口沿所述外管轴线方向、彼此间隔排列；所述第一泄能口与所述第三泄能口在所述外管的周向彼此间隔180°。

7、可选的，所述第一泄能口和所述第二泄能口的长度之和占所述外管长度的60％-70％；所述第一泄能口和所述第二泄能口的间距为外管长度的4％-5％；和/或，所述第三泄能口和所述第四泄能口的长度之和占所述外管长度的60％-70％；所述第三泄能口和所述第四泄能口的间距为外管长度的4％-5％。

8、可选的，所述泄能口的第一开口的宽度占所述外管的周长的7％～8％，所述泄能口的第二开口占所述外管的周长的4％～5％。

9、可选的，所述外管的第一端封闭，第二端具有开口；所述内管的第一端封闭，第二端具有开口；所述致裂装置还包括：封口件，所述封口件分别与所述内管的第二端以及所述外管的第二端可拆卸连接。

10、可选的，所述封口件包括本体，以及设于所述本体上的第一连接部和第二连接部；所述第一连接部与所述内管的第二端可拆卸连接；所述第二连接部与所述外管的第二端可拆卸连接；所述第一连接部与所述内管的第一端的距离，小于所述第二连接部与所述内管的第一端的距离。

11、可选的，所述本体上设有第三连接部；其中，所述第三连接部与所述引爆器的一端可拆卸连接。

12、可选的，所述本体上设有充液口；其中，所述充液口与所述内管连通。

13、可选的，所述内管用于存储二氧化碳液体；所述内管的抗拉能力值大于第一预设压力值，小于第二预设压力值；所述外管的承受压力值大于第三预设压力值；其中，所述第一预设压力值为向所述内管填充的二氧化碳液体的压力的二倍，所述第二预设压力值为相变二氧化碳气体产生的瞬时压力，所述第三预设压力值为相变二氧化碳气体产生的压力峰值。

14、可选的，所述外管的内径与所述内管的外径之比为1.1～1.2。

15、可选的，所述引爆器处于所述内管的中线上，且所述引爆器的长度为所述内管长度的60％。

16、本实施例提供的致裂装置，外管，所述外管一端封闭，另一端具有开口，所述外管的管壁上设置有泄能口；内管，所述内管一端封闭，另一端具有开口，所述内管设于所述外管之中，所述内管的管壁与所述外管的管壁之间形成有腔体；引爆器，所述引爆器至少部分设于所述内管中。其避免了传统致裂装置中液态二氧化碳在引爆器作用下相变过程未完全，发生提前泄能的情况，导致产生的能量无法达到正常反应时的平均峰值的情况，所述内管和所述外管管壁之间的腔体为二氧化碳的相变过程提供了独立空间，给予相变过程更多的时间使反应充分进行，相对于现有的一些致裂装置，本实用新型中的这种致裂装置爆破稳定性好，可提高岩石致裂施工效果，更充分的利用爆炸能量。

技术特征：

1.一种致裂装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的致裂装置，其特征在于，所述泄能口的第一端上的第一开口的面积大于所述泄能口的第二端上的第二开口的面积。

3.如权利要求2所述的致裂装置，其特征在于，所述泄能口沿所述外管的轴向方向延伸；所述第一开口和所述第二开口均为矩形；在第一方向上，所述第一开口的长度大于所述第二开口的长度；在第二方向上，所述第一开口的长度大于所述第二开口的长度；所述第一方向为所述外管的切线方向，所述第二方向为所述外管的轴线方向。

4.如权利要求1所述的致裂装置，其特征在于，所述泄能口包括第一泄能口、第二泄能口、第三泄能口和第四泄能口；所述第一泄能口和所述第二泄能口沿所述外管轴线方向、彼此间隔排列；所述第三泄能口和所述第四泄能口沿所述外管轴线方向、彼此间隔排列；

5.如权利要求4所述的致裂装置，其特征在于，所述第一泄能口和所述第二泄能口的长度之和占所述外管长度的60％-70％；所述第一泄能口和所述第二泄能口的间距为外管长度的4％-5％；和/或，

6.如权利要求2所述的致裂装置，其特征在于，所述泄能口的第一开口的宽度占所述外管的周长的7％～8％，所述泄能口的第二开口占所述外管的周长的4％～5％。

7.如权利要求1所述的致裂装置，其特征在于，所述外管的第一端封闭，第二端具有开口；所述内管的第一端封闭，第二端具有开口；

8.如权利要求7所述的致裂装置，其特征在于，所述封口件包括本体，以及设于所述本体上的第一连接部和第二连接部；

9.如权利要求8所述的致裂装置，其特征在于，所述本体上设有第三连接部；其中，所述第三连接部与所述引爆器的一端可拆卸连接。

10.如权利要求8所述的致裂装置，其特征在于，所述本体上设有充液口；其中，所述充液口与所述内管连通。

11.如权利要求1所述的致裂装置，其特征在于，所述内管用于存储二氧化碳液体；所述内管的抗拉能力值大于第一预设压力值，小于第二预设压力值；所述外管的承受压力值大于第三预设压力值；其中，所述第一预设压力值为向所述内管填充的二氧化碳液体的压力的二倍，所述第二预设压力值为相变二氧化碳气体产生的瞬时压力，所述第三预设压力值为相变二氧化碳气体产生的压力峰值。

12.如权利要求1所述的致裂装置，其特征在于，所述外管的内径与所述内管的外径之比为1.1～1.2。

13.如权利要求1所述的致裂装置，其特征在于，所述引爆器处于所述内管的中线上，且所述引爆器的长度为所述内管长度的60％。

技术总结本技术实施例公开一种致裂装置，提升了二氧化碳爆破的效率，能够实现二氧化碳气体能量的定向线性释放，涉及爆破技术领域，所述致裂装置包括：外管，在所述外管上设有泄能口；其中，所述泄能口的第一端开口于所述外管的内表面，第二端开口于所述外管的外表面；内管，所述内管至少部分设于所述外管中；所述内管的管壁与所述外管的管壁之间形成有腔体；引爆器，所述引爆器至少部分设于所述内管中，引爆时，内管破坏，二氧化碳气体进入所述腔体，再从所述外管的管壁上的所述泄能口释放。本技术实施例适用于爆破施工场景中。技术研发人员：左进京,杨仁树,王渝,吴浩天,赵勇,刘朕受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：20231026技术公布日：2024/5/29