二氧化碳爆破设备

二氧化碳致裂器及爆破方法全国铁路等大型交通线路建设工程依然繁多，大型土石方开挖工程施工任务也依然繁重。而爆破施工技术由于其高效快速的破岩**势，故在土石方开挖工程中，尤其是岩质路堑项目，被广泛应用。然而，化学炸药在爆破施工中的缺陷和产生的危害正日益突显出来，如，爆破施工对近邻建(构)筑物的影响极大，特别是爆破产生的爆破振动和爆破飞石等有害效应都会对近邻在建或既有建(构)筑物的安全产生影响；炸药爆破时会产生大量粉尘和有害气体，对自然环境造成污染；我国对炸药审批有着严格的程序；并且炸药是不稳定含能化学材料，在生产、运输、储存和使用过程中必须遵循一系列严格的控制措施。此外，当前铁路建造施工中，近邻建(构)筑物情况下的路堑边坡爆破工程数量越来越多，并且各个工程的特点不同，对爆破工程提出的要求也越来越高，化学炸药爆破施工在路堑爆破等工程中的应用难度也越来越大。因此，为了解决上述化学炸药爆破施工存在的一系列问题，提出一种考虑射流方向的液态二氧化碳致裂器及爆破方法。

二氧化碳爆破目的是提供一种考虑射流方向的液态二氧化碳致裂器，以解决化学爆破施工应用难度大的问题。

二氧化碳爆破另一目的是提供一种考虑射流方向的液态二氧化碳爆破方法。

二氧化碳爆破技术方案是：一种考虑射流方向的液态二氧化碳致裂器，包括充装腔，充装腔两端分别设有压力阀块和充气阀块，充装腔内设有安装管，安装管内设有加热管，加热管连接加热装置，充装腔外侧壁设有刻槽。进一步地，刻槽平行于充装腔轴线。进一步地，压力阀块上设有安全阀。

一种考虑射流方向的液态二氧化碳爆破方法，包括以下步骤：

A、使用上述致裂器，通过充气阀块向致列器的充装腔充装液态二氧化碳，液态二氧化碳充装量采用下述公式计算：

其中，Eg为气体的爆破能量，单位是J；p为致裂器内二氧化碳气体的**对压力，单位是Pa；V为致裂器内液态二氧化碳体积，单位是m3；k为二氧化碳**热指数，取1 .295；R为摩尔气体常数；ρ为密度：We为TNT或岩石乳化炸药当量；Qe为1kg TNT或岩石乳化炸药爆炸能量；n为致裂器内二氧化碳摩尔数，单位是mol；C、D和E分别为第三、四和五阶无量纲维里系数；c1～c10、d1～d10为常数；e1～e4、a、b、f为无极性分子CH4的热力学数据；T1为无量纲温度；T为气体温度；

ε为LJ势参数；为67 .21ml·mol‑1，bo为67 .30ml·mol，w为对比态参量，通过确定各参数得到如公式(3)‑(9)所示的VHL状态方程，进而确定公式(1)中的压力p，从而确定液态二氧化碳爆破的岩石乳化炸药的当量；B、通过导线将致裂器的加热装置与起爆器相连；C、将致裂器置于炮孔内，刻槽朝向临空面，然后将炮孔填埋；D、控制起爆器，开始起爆。

 二氧化碳爆破有益效果是：本发明致裂器在充装腔外侧壁设置刻槽，刻槽处壁薄，爆破时该处侧壁**破裂，由此实现了射流方向的控制。本发明爆破方法使用该致裂器，放置致裂器时，使刻槽朝向临空面，可实现定向爆破，提高了爆破有效能量利用率；本发明提出了液态二氧化碳充装量的计算方法，以确定合理的充装量，获得预期的爆破效果。本发明避免了爆破振动和爆破飞石等有害效应，避免对近邻在建或既有建(构)筑物的安全产生影响；本发明爆破物质为液态二氧化碳，材料来源广泛，运输、储存方便，安全系数高，且液态二氧化碳爆破时不会产生有害气体，不产生环境污染；同时，本发明提高了施工效率，降低了工程成本。