二氧化碳气体致裂设备 

二氧化碳致裂属于矿用物理致裂设备，是利用液态二氧化碳受热气化膨胀，快速释放高压气体破断岩石或落煤，为矿山安全开采和预裂提供可靠保障，广泛适用于煤矿工作面强制放顶煤、沿空留巷、过断层、上隅角悬顶、顺槽超前预裂、煤仓清堵等，2024年第十四届全国人民代表大会明确该技术产品“未列入民爆物品名录”。

一、产品介绍

当二氧化碳在低于 31℃、压力大于 7.35MPa 时以液态存在，而超过 31℃时开始气化，且随温度的变化压力也不断变化。利用这一特点，在致裂器储液管内充装液态二氧化碳，使用快速发热装置，激发液态二氧化碳瞬间气化膨胀并产生高压，当压力达到定压剪切片极限强度（可设定压力）时，定压剪切片破断，高压气体从释放管释放，作用在煤（岩）体上，从而达到致裂的目的。

1、结构原理

致裂器由充装阀、发热装置、主管、定压剪切片、密封垫、释放头等六部分组成。

  2、技术原理

二氧化碳是一种无色、无味、无毒和不助燃的气体。将液态二氧化碳密闭于高强度容器，通过高热能快速激发，可使二氧化碳由液相向气相快速转化，并瞬间形成高压。

破碎岩石时，二氧化碳气体能量以两种形式释放出来，一是应力波/冲击波，一是高压气体本身；相应的，岩石破碎的主要原因也归结于应力波和二氧化碳气体压力共同作用。在应力波作用下，岩体内产生新裂隙或原有裂隙得到扩展。应力波遇自由面发生反射，在反射拉伸波的作用下，孔内壁、尤其是自由面附近岩石发生不同程度片落二氧化碳气体渗入裂隙内，起着气楔作用，使裂隙进一步扩展、相互贯通；随着高压气体不断扩张，其容腔内压力整体下降，随后视岩石力学性能、一次膨胀做功的岩石量及到自由面的距离等因素，岩石可能发生整体坍塌、松动或抛掷。

二、技术参数

名称：二氧化碳致裂器          型号：HYZ51/13           

               致裂器

备注：1、以下使用场景，该产品均可使用：岩巷掘进、工作面强制放顶煤、沿空留巷、综采面过断层、上隅角悬顶、顺槽超前预裂、高瓦斯矿井快速掘进。

2、使用本产品进行致裂时一氧化碳浓度低于0.0024%,不产生火花。

3、致裂器材质为高强度特种合金钢材。

三、配套服务

     1、产品使用培训及后续定期培训，每月公司技术人员定期下井回访、相关专业知识培训。

2、致裂系统配套产品免费提供，根据致裂器使用场景的不同公司免费提供如连接杆、导向头、接线头、封孔器、发爆器等配套设施。

3、技术共享

（1）新型产品免费使用，公司致力于对致裂系统的进一步跟新，如2024年10月公司分段启动器研发成功且批量生产，对于之前合矿山企业，我司及时、免费更新新型产品。

（2）公司可以在煤矿企业实用性专利及科研课题的申报、立项过程中提供技术支持。

四、产品优势

1、安全性

二氧化碳致裂克服了传统炸药易产生火花、高压轰爆、危险性高的特点。致裂过程中不产生火花、不产生有害气体、无明显冲击波、粉尘小且威力达到传统炸药的70%。

2、及时性

2024年第十四届全国人民代表大会明确该技术产品“未列入民爆物品名录”。二氧化碳致裂因危险性低，不受相关部门等监管，我公司采取随用随送的模式，保证根据现场需求，调整为每根致裂管的最合适威力。

3、科研特性

（1）公司可以在煤矿企业申请实用性专利如气体膨胀系统过断层的实用型专利、气体膨胀系统顶板压裂的实用型专利提供技术支持、帮助完成专利交底书等环节，提高申报几率。

（2）二氧化碳致裂系统属于新型产品，煤矿企业可在相关大学专业合作，作为科研课题立项，进行技术研究，我公司可在申报过程中提供技术支持及配合实验。

2024年工作业绩：

1. 企业委托项目：陕西彬长孟村矿业有限公司，液态二氧化碳相变致裂技术研究（项目编号：2022SMHKJ-C-48),2022.06-2023.12

2. 2023年7月山西焦煤集团双柳煤矿，岩巷掘进。

3. 2023年10月山西焦煤集团华晋吉安煤业，工作面过段层，200米深孔超前压裂。

4. 2024年1月山西晋能控股寺河煤业，回采工作面过段层，岩石预裂。

5. 2024年2月山西同煤集团梨园河煤业，工作面强制放顶煤压裂。

6. 2024年3月山西霍州煤电下属煤矿，快速掘进，深孔渗透技术。