最新二氧化碳致裂器课件PPT
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A、溶于水中
B、溶于石灰水中
C、进行光合作用 D、制成干冰
2、鉴别氢气、氧气和二氧化碳三种气体最简便的
方法是（ C ）
A、分别通入澄清石灰水 B、测定三种气体的密度 C、用燃着的木条放在集气瓶口 D、试验三种气体的溶解性
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如何检验生成的是不是CO2呢？
澄清石灰水 变浑浊
如何验证CO2是否收集满了呢？
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盖上玻 璃片。 正放
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B A
D C
E
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发生装置
收集装置
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2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
发生装置的确定需考虑的因素： 1、反应物的状态（如液态、固态） 2、反应条件（如加热，不加热）
反应物是固体且需加热
中
花喷水后放
入二氧化碳 中
紫色变红色 不变色 不变色 紫色变红色
1、水不能使紫色石蕊变色，酸能使紫色石蕊变红。
2、二氧化碳不能使紫色石.蕊变色 3、生成的一种新物质能使紫色石蕊变红色
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活动与探究二：二氧化碳的化学性质
化学性质 2、与水反应
实ห้องสมุดไป่ตู้室制取二氧化碳的反应原理
二氧化碳致裂器PPT课件
7#
爆破孔
10#
8#
6#
9# 观测孔 图5 致裂增透效果考察钻孔布置示意图
图6 致裂增透效果考察钻孔剖面示意图
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5）第五组钻孔为二氧化碳致裂前后煤层透气性系数对比试 验
在选择的试验巷道，施工2个常规钻孔11#、12#，要求同时 完成钻孔布置，并对其中1个钻孔进行二氧化碳致裂。2个钻孔 均封孔后测定煤层瓦斯压力P0，当测压钻孔的瓦斯压力稳定于 最高值后，取下压力表，卸除瓦斯压力，开始排放瓦斯，并测 定钻孔瓦斯流量Q。然后通过计算获得λ、λB。目的是通过对致 裂孔与常规孔煤层透气性系数λ的对比，考察致裂增透机理和效感谢您的观看。
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爆破孔观测孔致裂增透效果考察钻孔剖面示意图5第五组钻孔为二氧化碳致裂前后煤层透气性系数对比试在选择的试验巷道施工2个常规钻孔1112要求同时完成钻孔布置并对其中1个钻孔进行二氧化碳致裂
汇报提纲
一 产品简介 二 工作原理 三 使用范围 四 产品优点及装备 五 效果考察及应用 七 六 淮南增透技术方案 七
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3）第三组钻孔为单孔致裂前后瓦斯自然排放对比试验 在选择的试验巷道，先施工穿层5#钻孔，封孔留出一截 排放管自然排放瓦斯，测定瓦斯涌出量Q(t)，t =0~t1。对 该钻孔进行二氧化碳致裂，测定瓦斯涌出量Q(t)，t =t1~t2。 然后进行对比分析。目的是通过单孔致裂前后两个不同阶 段瓦斯涌出量的比较，考察致裂机理和效果。
（1）测压地点应选择在巷道顶板比较完整、稳定的 地方开孔，1#、2#开孔点距终孔点的法线距离（岩石段） 不小于15m(最小不小于10m)，采用水泥砂浆封孔，封孔 长度不小于10m；测压孔见煤点处煤层应处于原始状态， 方圆50m范围内，不应有揭露点；
二氧化碳致裂器原理
二氧化碳致裂设备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，解决了以往爆破开采和预裂中破坏性大，危险性高及矿体粉碎等缺点，为矿山安全开采和预裂提供可靠保证，广泛适用于煤矿和非煤矿山。
爆破器是根据矿山行业标准设计而成，具有结构简单、安全性高、工作可靠、致裂能量可控、可重复使用、操作维护简单等多种优点。
工作原理如下图：二氧化碳在低于31或压力大于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，在致裂器主管内充装液态二氧化碳，使用发热管快速加热装置，液态二氧化碳瞬间气化膨胀并产生高压，当压力达到爆破片极限强度（可设定压力）时，定压泄能片破断，高压气体从泄能头释放，作用在煤（岩）体上，从而达到致裂的目的。
有别于传统，二氧化碳致裂器不产生冲击波、明火、热源和因化学反应而产生的各种有毒有害气体。
应用证明，二氧化碳致裂器作为一种物理爆破设备，不存在任何的负面作用，安全性能高。
突出优点：1) 热反应过程在密闭管体内腔中进行，低温爆破，喷出的CO2具有抑制**和阻燃作用，不会引爆瓦斯；2) 震动小，不产生具有破坏性的震荡或震波，大大减少诱发瓦斯突出的几率；3) 震动和撞击均无法激发发热装置，因此充装、运输、存放具有较高的安全性；4) 致裂扩散半径可达2m以上，可减少抽采钻孔数量；5) 爆破能力可控，根据使用环境、对象的不同设定能量等级；6) 落煤成块率高、抛煤距离短、粉尘小，有利于生产大块洁净煤；7) 不产生有毒有害气体，躲炮距离近，可迅速返回工作面，连续作业；8) 致裂器重复使用，寿命长达10年。
以上就是关于二氧化碳致裂器的简单分享，希望对大家有所帮助，同时也感谢大家一直以来的关注与支持！。
二氧化碳致裂爆破施工流程
二氧化碳致裂爆破公路施工流程工作原理：二氧化碳在低于31℃或压力大于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，在致裂器主管内充装液态二氧化碳，使用发爆器快速激发加热装置，液态二氧化碳瞬间气化膨胀并产生高压，当压力达到爆破片极限强度（80~400MPa ）时，定压泄能剪切片破断，高压气体从放气头释放，作用在岩体上，从而达到致裂的目的。
二氧化碳爆破致裂技术工作原理图见图二氧化碳爆破致裂技术工作原理图目前，可使用二氧化碳致裂器通过预裂爆破，并形成了本公司的专利技术。
该技术为国内领先。
该技术装备已经成熟，“二氧化碳致裂器成套技术装备”逐步替代传统炸药爆破，在安全、环保、经济、高效方面发挥它现有技术装备不可替代的优势。
爆破器（密封，P>8MPa,T<273K）起爆器 (矿用本安）(u,i)加热装置(u,i)起爆头热量Q 液态CO 2气化膨胀泄能片(Pe )打开压力升高，Pi≥Pe 高能气体泄放泄放头一、施工方案（1）打孔分布：打孔参数设计，孔径120mm、孔距2000mm、孔深4000mm（多孔同时起爆起爆）；施工方案、《二氧化碳致裂爆破施工安全技术措施》并传达贯彻。
（2）设备物资准备依据施工方案准备足够数量的：①致裂器、提拉杆、制冷式自动充装机、气动拆装机、气泵、储液罐。
②发热装置、充能片、等消耗品。
③工具箱（含启爆器、万用表、启爆线）及配件。
（3）地面施工场地准备根据施工需要，客户需要提供不低于30平米防雨、防晒、防盗，通风、照明良好，具备380V、220V电源的施工场地。
（4）二氧化碳气体准备根据施工需要的消耗量，就近采购工业用二氧化碳气体，运至地面施工场地。
（5）设备物资交接所有设备与物资运至客户所提供的场地后，物资清单需提供给客户，一式两份，进行签字确认。
二、施工流程：（1）由施工人员根据要求进行钻孔;（2）根据打孔速度进行引爆致裂，由爆破施工人员在挖掘机的协助下收回致裂器。
《二氧化碳致裂器》课件
原理及工作方式
通过将高压二氧化碳气体注入油井，形成压力差，从而使岩石裂缝扩大，增加油井的产能和 采收率。
与传统致裂器对比分析
与传统的水力致裂和化学致裂相比，二氧化碳致裂器具有更高的效率、更低的环境污染和更 可持续的发展前景。
参考文献
• 1. Smith, J. K., & Johnson, L. (2020). Carbon Dioxide Fracturing: Techniques, Applications, and Future Prospects.
• 2. Zhang, X., & Li, Y. (2019). Advances in Carbon Dioxide Fracturing Technology for Enhanced Oil Recovery.
未来发பைடு நூலகம்趋势
随着能源需求的增加和环境保 护意识的提高，二氧化碳致裂 器在能源行业中的应用前景将 进一步扩大。
挑战和机遇
尽管二氧化碳致裂器面临一些 挑战，但其在能源转型和可持 续发展方面的潜力为行业创造 了巨大的机遇。
总结
通过本次课程，我们需要掌握二氧化碳致裂器的原理和应用，了解其在石油开采中的重要性和应用前景。希望大家 能够从中获得知识和启发，并为能源行业的可持续发展做出贡献。
应用
石油开采中的应用
二氧化碳致裂器被广泛应用于油田 开发，可提高油井产量，降低开采 成本并提升能源行业的可持续性。
方法与技术
成功案例分析
通过控制二氧化碳注入的压力、流 量和喷射方式等参数，优化致裂效 果，并最大限度地提高油井的产能。
二氧化碳的致裂技术
ISSN 1671-2900 采矿技术 第20卷 第6期 2020年11月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.20，No.6 Nov. 2020二氧化碳的致裂技术马海鹏1, 2，喻壹雄1, 2(1.湖南军凯静爆科技有限公司， 湖南 长沙 410008；2.湖南铁军工程建设有限公司， 湖南 长沙 410008)摘要:根据二氧化碳相变致裂技术原理对一次性致裂管在不同岩石条件下的致裂效果、参数进行了研究。
二氧化碳相变致裂有其独特性，对整体性好的石灰岩、花岗岩效果较好，较松散的红沙岩效果差一些，施工中应根据现场情况调整，以求得更好的效果。
关键词:相变致裂;发热管;液态二氧化碳;瞬间气化1 二氧化碳相变致裂原理与特点二氧化碳致裂设备由致裂管、液态CO2储液罐、充装机、充装架等组成。
致裂器型号应根据现场实际情况如岩石开挖深度、岩石强度、岩石裂隙和岩层走向等选择。
本项目以一次性致裂管为例，管径为90 mm～120 mm，长度为1.0 m～1.5 m，单根充装液态CO2质量为4 kg～6 kg。
1.1二氧化碳相变致裂原理二氧化碳气体在一定的高压下可转变为液态，通过高压泵将液态二氧化碳压缩至圆柱体容器（致裂管）内，利用电点火方式点燃致裂管内的发热管，发热管内化学物质发生剧烈燃烧，产生大量的热，使管内液态二氧化碳瞬间气化，急剧膨胀产生高压，液态的二氧化碳膨胀体积为600倍的气态二氧化碳，产生150 MPa以上的膨胀压力，使管壁破裂，释放出的高压气体对周边岩石介质产生冲击作用，从而使岩石发生断裂和松动[1-2]。
由于是低温下运行，与周围环境的液体，气体不相融合，不产生电弧和电火花，不受高温、高热、高湿、高寒影响，在井下致裂破碎时对瓦斯具有稀释作用[3]。
二氧化碳属于惰性气体，非易燃易爆物质，致裂破碎过程就是体积膨胀的过程，物理做功而非化学反应。
1.2二氧化碳致裂破碎特点（1）具有本质的安全特性。
[实用参考]二氧化碳压裂技术.ppt
![[实用参考]二氧化碳压裂技术.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/aa523386bb4cf7ec4afed0a1.png)
低些，这次施工就会被
迫过早停工，导致施工
失败。
6
提纲
一、CO2压裂技术特点及分类 二、国外CO2压裂技术发展现状 三、国内CO2压裂技术发展现状 四、胜利油田开展CO2压裂技术应用的准备情况
1 国内泡沫压裂液体系发展历程
1988年5月，辽河油田与加拿大合作进行了全国第一口 氮气泡沫压裂井的施工。 1997年，吉林油田引进了CO2泡沫压裂设备，开展了油 层吞吐和CO2助排增能压裂工艺技术的实施。 2000年，长庆油田引进CO2泡沫压裂设备，主要用于低 渗气层改造。 2003年，中原油田引进CO2泡沫压裂设备，开展了CO2增 能压裂和泡沫压裂的现场实施工作。 2005年10月，长庆油田首次在榆林气田实施纯液态CO2 压裂。
2 国内CO2泡沫压裂液体系
国内CO2泡沫压裂液的研究和开发应用，以中国石油勘探开发研究院 万庄压裂酸化技术服务中心为代表。通过多年室内试验，研制开发了 CO2泡沫压裂液用添加剂，优选出CO2泡沫压裂液配方。
（1）典型配方 0.65%-0.75%GRJ改性瓜尔胶+1.0%TFP-1起泡剂+0.05%SQ-8杀菌剂+1.0% 粘土稳定剂+0.3%DL-10助排剂+0.003%～0.06%过硫酸铵+1.5AC-8酸性交联 剂
③ 恒定泡沫质量施工方式
在增加支撑剂浓度时，相应降低压裂液、液体CO2的排量， 保持泡沫质量不变。
优点： 泡沫粘度稳定。
缺点： 施工中操作难度较大。
5、 压裂施工中CO2的状态变化
点1：储罐中； 点2：经过增压泵车加压后的液态
CO2； 点3：压裂泵车出口的状态； 点4：与水基压裂液混合升温后的状
提纲
一、CO2压裂技术特点及分类 二、国外CO2压裂技术发展现状 三、国内CO2压裂技术发展现状 四、胜利油田开展CO2压裂技术应用的准备情况
二氧化碳致裂施工工法(2)
二氧化碳致裂施工工法二氧化碳致裂施工工法一、前言随着城市化进程的推进，地下空间的利用日益重要，然而地下工程施工时常面临各种技术难题。
在此背景下，二氧化碳致裂施工工法应运而生。
二氧化碳致裂施工工法是一种基于二氧化碳在地下岩石中发生液态化反应导致工程裂缝扩展的施工方法。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例进行详细介绍。
二、工法特点1. 高效快捷：二氧化碳致裂施工工法可以大幅提高施工效率，节约施工时间。
相比传统的岩石爆破或液压破碎等方法，该工法不需要准备炸药或大型机械设备，操作简便，能够快速实施施工。
2. 环保安全：二氧化碳致裂施工工法减少了噪声、颗粒物和振动等对周边环境的污染，降低了施工过程对周围建筑物和人员的影响。
同时，该工法使用的二氧化碳是无毒、无害的气体，施工过程中对操作人员的安全性能要求低，确保了施工的安全性。
3. 可控性强：二氧化碳致裂施工工法可以根据工程需求精准控制施工过程中岩石的裂缝扩展情况，从而达到提高工程质量的目的。
这种可控性意味着该工法适用于不同类型的地下工程，能够满足不同工程的安全、稳定和质量要求。
三、适应范围二氧化碳致裂施工工法适用于以下工程领域：1. 地铁、隧道和地下管廊：该工法可以用于岩石掘进、围岩支护等工程中，提高施工的效率和质量。
2. 水利、电力和交通工程：二氧化碳致裂施工工法可以应用于大坝加固、堤坝防渗、地基处理等工程，提高工程的安全性和稳定性。
3. 煤矿和石油工程：该工法可以用于煤层瓦斯抽放、石油开采等工程，减少准备炸药和使用大型机械设备的成本和风险。
四、工艺原理二氧化碳致裂施工工法基于二氧化碳在地下岩石中的液态化反应。
具体而言，施工过程中，将二氧化碳注入到地下岩石中，二氧化碳在高温高压下发生热化学反应，产生大量的氮气和水蒸汽，产生了极高的内压，在内部扩展裂缝。
通过控制二氧化碳注入的压力和时间，可精确控制裂缝的扩展范围，实现对地下岩石的裂缝控制。
二氧化碳爆破方案(1)
二氧化碳爆破施工方案编制单位：编制人：审核人：日期：2016年6月目录、工程概况............................................................................. 2..1.1工程规模...................................................... 错误！未定义书签。
1.2地形、地貌........................................................................2..1.3气候、水文........................................................................2..1.4地质条件.......................................................................... 3..二、二氧化碳爆破技术简介 ................................................................. 3.2.1爆破方案的选择.....................................................................3.2.2液态二氧化碳相变致裂技术简介 (3)2.3二氧化碳爆破原理.................................................................. 4.2.4二氧化碳爆破产品优势............................................................... 4.三、实施方案............................................................................. 5..3.1地面操作间装管.................................................................... 5.3.2钻孔施工.......................................................................... 7..3.3设备运输.......................................................................... 7..3.4爆破............................................................................. 8..3.5回收............................................................................. 8..四、安全防护措施 .......................................................................... 9.4.1爆破安全组织机构.................................................................. 9.4.2安全警戒.......................................................................... .104.3安全技术措施 (10)4.4注意事项 (11)五、爆破施工组织 (11)5.1施工组织 (11)5.2施工设备.......................................................................... .12六、应急预案 (12)6.1爆破施工危险源 (12)6.2项目应急救援领导小组 (13)6.3项目应急救援组织机构框图 (13)6.4项目部应急领导小组成员及组织机构各部门职责 ........................................ 1 36.5应急预案启动条件.................................................................. 1.46.6应急救援资源配备情况 (14)6.7应急响应.......................................................................... .156.8应急终止与现场恢复................................................................ 1.7附件1：民用爆炸物品管理制度二氧化碳爆破施工方案一、工程概况1.2地形、地貌本工程主要地貌单元为坡洪积斜地区和丘陵山地。
《二氧化碳》PPT【推荐课件】
小结：
物理性质
微溶于水 密度比空气大 固态二氧化碳易升华
化学性质 不能燃烧 不支持燃烧
与水反应 与石灰水反应
用途
制汽水、啤酒 灭火
致冷剂 制纯碱
讨论归纳
性质
决定
用途
物 1、固态的二氧化碳（干冰）易升华
理
性 质
2、二氧化碳的密度比空气的密度大。
保鲜食品或人工降雨 灭火
3、二氧化碳不能支持燃烧，也不能燃烧。
进入久未开启的地窖或深洞之前，要做灯火实验以检验 二氧化碳的浓度。
二氧化碳与水反应
实验现象： 二氧化碳通人水里后，紫色石蕊试液
变成红色。
加热后，红色液体又变成紫色。
解释：
CO2 +
H2O ＝ H2CO3
(碳酸)
H2CO3 ＝△ CO2 ↑ +
H2O
二氧化碳与石灰水反应
实验现象： 澄清石灰水变浑浊
蜡烛熄灭
一个软弱的人不可能找到坚强的理由，只能找到软弱的理由；而一个坚强的人不需要坚强的理由。有一点压力，就感觉天塌下来了；有一点不开心，就觉得自 上最可怜的人。你如此脆弱，都是曾经有人宠溺，有人替你撑着，有人替你坚强。累了，蹲下来抱抱自己，告诉自己：也不过如此，我们还可继续前进。在你 未来踏踏实实地努力时，那些你感觉从来不会看到的景色，那些你觉得终身不会遇到的人，你要的一切，正一步步向你走来！没有人天生是工作狂，只因为不 后、只因为不想输得难看，于是就努力努力工作，一不留神，把人生过得很带劲！不要因为没有阳光，而走不进春天，不要因为没有歌声，而放弃自己的追求 因为没有掌声，而丢掉自己的理想。其实每一条都通往阳光的大道，都充满坎坷，每一条通向理想的途径，都充满了艰辛与汗水！人生之路并非只有坦途，也 崎岖与坎坷，甚至会有一时难以跨越的沟坎儿。在这样的紧要关头我们只有一种选择：再向前跨出一步!尽管可能非常艰难，但请相信：只要坚持下去，你的人 比绚丽！若没有苦难，我们会骄傲；没有挫折，成功不再有喜悦；没有沧桑，我们不会有同情心。因此，不要幻想生活总是那么圆满，生活的四季不可能只有 每个人的一生都注定要经历沟沟坎坎，品尝苦涩与无奈，经历挫折与失意。自己强，比什么都强，要知道，寻找一棵大树好乘凉，不如自栽自养自乘凉，别人 随时有可能收回去，只有自己创造的才会留下来。奋斗是浆，划出人生奋进的热情，划出生活幸福的航线，划出生命闪光的瞬间，拼搏奋斗吧！明天定会无限 人生就要活得漂亮，走得铿锵，自己不奋斗，终归是摆设，无论你是谁，宁可做拼搏的失败者，也不要做安于现状的平凡人，不谈以前的艰难，只论现在的坚 生就像舞台，不到谢幕，永远不要认输！与其抱怨生活，不如改变，如果不能改变，就要学会适应。对于已发生的事情，抱怨不会产生任何改变，只会让事情 糟。抱怨不会使人更聪明、更强大，而只会让你在自怨自艾中漫慢消沉。放下抱怨，坦然面对，才能摆脱烦恼的纠缠。心平气和，换一种视角看待生活，就会 样的人生。不去抱怨，也不值得抱怨，这个世界，看不惯的事情很多，抱怨，只会使你伤情;不去怨恨，也不用去怨恨，每个社会，都有不公不平，怨恨，会使 包容。我们常常会说：“好累呀!”然后顺道抱怨两句，但请不要把抱怨当作一种习惯。因为所有的一切都是我们自己选择的结果，有些人会说他没得选择，任何 我们面前都不会只有一条路，除非是自己放弃选择。而不选择，本身也是一种选择。所以，既然一切都是自己的抉择，就请，扛起你该扛的责任，微笑面对。 样不停地去抱怨生活，抱怨身边的人和事，那么会活的很累、很累，终有一天，会被生活所抛弃。人生路上有风有雨，到处是荆棘丛生，只有去奋斗，去拼搏 有鲜花和掌声在等待着我们。名人说过，挫折对无能的人是一个无底深渊，而对那些敢于面对挫折的人来说，它是一块成功的踮脚石。 无需抱怨生活，更不要 社会或朋友。相信一切都会更好。让自己的心朴素一些，简单一些，用心去善待每一天的生活，善待身旁的每一位朋友，没有比自己的心包容、轻松、满怀友 好的感觉。时光不等人，当我们抱怨日子有多么不如意的时候，美好的时光就在悄悄的溜走。其实所有的不如意，都因为依附的太多，一旦天平失衡，就难以 点。生活是一种博取，努力才能确定自己的位置，生活也是一种休闲，明确生存的意义才能走向简单。不要总是怨天尤人，满腹牢骚抱怨这世界不公平，也许 有的一切，恰恰是别人梦寐以求期待的生活。人生简单就是快乐，知足就是幸福。其实选择一份工作，就是选择一种生活方式。想好你未来所要的生活方式， 断一下眼下的这些选择中，哪一份和那种生活最有关联，那份工作，就是适合你的选择。经历的人生越长久，我就越坚信人与人之间，强者与弱者之间，伟人 之间，最重要的区别就在于无敌的决心一旦确定目标，就不要轻言放弃，坚持到底，直到成功。永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡雨的，同样能 见天日，只有让自己更加强大，才能真正撑起一片天。总有一天，你会明白：你的委屈要自己消化，你的故事不用逢人就讲起；真正理解你的没有几个，大多 站在他们自己的立场，偷看你的笑话；你能做的就是把秘密藏起来，然后一步一步变得越来越强大！靠自己，才能无惧艰难，靠他人，永远害怕风霜，别怪困 人扶你，别怪危险时没人替挡，你若强大，困难就是小事，你若勇敢，危险也能无视。谁的人生不是荆棘前行，你跌倒的时候，懊恼的时候，品尝眼泪的时候 你不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。请你相信，你的坚持，终将美好。能力不在脸上，本事不在嘴上！要脚踏实地做实事，生活不会因为某个 疏忽就永远灰暗，未来的幸运都是过往努力的积攒！没有谁的幸运，凭空而来，只有当你足够努力，你才会足够幸运。这世界不会辜负每一份努力和坚持，时 怠慢执着而勇敢的每一个人！理想再远大，也需要点滴的努力；口号再响亮，也需要实际的行动。不论你有多么宏
MZL系列二氧化碳致裂器技术简介
二、 二氧化碳致裂器技术介绍
1、二氧化碳致裂器
图例
二氧化碳致裂器结构示意图
致裂器主管
致裂器充气头
致裂器热源体
致裂器充气头
致裂器释放头
致裂器释泄能片（释放前）
致裂器释泄能片（释放后）
2、工作原理 将一定质量液态CO2充入致裂器主管。激发时将起爆装置连接到致裂器装置 上，通过电激励致裂器内的启动器使化学热反应器迅速放热给液态CO2，利用CO2 温度超过31℃时，无论压力多大液态CO2将在40毫秒内气化的物理特性和CO2从液 态变成气态时体积增加到原体积的600倍。当瞬间膨胀压力达到定压泄能片的屈 服压力时，泄能片破断，高压气体作用到钻孔壁，使周围材料破断，整个过程 在1秒内完成。
二氧化碳致裂器还有很多难题需要攻克， 期待有志于此的专家一起共同努力！
中煤科工集团工程科技有限公司
5、 CO2气体致裂过程是可控压力致裂，根据需要选定不同规格的致裂片，致裂安全管理 简单。不必考虑多装药问题，也不用考虑炮眼封堵长度、压力要求，可根据煤层致裂需求， 适当调节爆破压力，达到理想的预裂效果； 6、致裂震动比火药爆破小，不会产生破坏性震动，对上下巷和工作面支护不会产生破坏， 爆破时诱发煤与瓦斯突出可能性小，也不易破坏煤层引起突水事故； 7、抛煤距离短，不会崩倒支柱，有利于工作面顶板管理； 8、致裂器储存及运输过程中没有任何危险，管理容易，不会对社会造成危害； 9、不产生任何有毒气体（如火药爆破产生的对人体极其有害的CO、NO、NO2等气体）； 10、致裂过程产生粉尘少，不会造成粉尘飞扬；对井下作业人员的职业病防治、降低工 人发病率有积极作用，在安全高效的同时具有较高的环保效益； 11、躲炮距离短，致裂后可立即返回工作面； 12、在相同效果下比传统爆破布置炮眼少，可以减少爆破作业时间； 13、机理与火药爆破不同，从而使产炭块率提高30%-40%。在保护煤炭资源、提高资源利 用价值的同时，煤矿企业经济效益大幅增长； 14、使用成本低：该产品操作简单，操作人员少，低耗材、充填迅速、生产效率高； 15、利用CO2相较于CH4亲煤特性，在致裂的过程置换出一定数量的吸附CH4，更好地降低 煤体瓦斯赋存量。
二氧化碳致裂器安全技术要求
附件1二氧化碳致裂器安全技术要求（试行）1 范围本文件适用于二氧化碳致裂器（以下简称致裂器）的安全标志管理，规定了致裂器的命名、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输、储存、安全使用要求等内容。
本文件参照煤矿用液态二氧化碳相变致裂装备安全技术专家论证意见制定。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 3836.1 爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB 3836.4 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB/T 6052-2011 工业液体二氧化碳GB 6944 危险货物分类和品名编号GB 7958-2000 煤矿用电容式发爆器GB 8031-2005 工业电雷管GB/T 9969 工业产品使用说明书GB 12463 危险货物运输包装通用技术条件GB/T 15098 危险货物运输包装类别划分方法《煤矿安全规程》《煤矿井下爆破作业安全规程》3 术语和定义下列术语和定义适用于本要求。
3.1 二氧化碳致裂器由充装阀、发热装置、储液管、泄能器等组成，利用液体二氧化碳吸热气化相变时体积急剧膨胀产生高压，致使煤、岩体开裂或破碎、增透的设备。
3.2 储液管高强度合金钢材所制的耐高压管式容器。
3.3 发热装置由启动器、发热材料、保护罩或支架组成，为致裂器储液管内液体二氧化碳气化提供热能的装置。
3.4 启动器由两根绝缘脚线、熔丝、引药组成，用以引燃发热材料的器件。
3.5 发热材料由几种化工原料配制而成的化学药剂固体粉末。
3.6 引药放置在启动器内部的一种化学药剂固体材料。
3.7 泄能器为满足不同矿体开裂或破碎、增透要求，在致裂器里设置的用以限制泄放压力的器件。
通常由定压剪切片及释放管等组成。
3.8 泄放压力致裂器中定压剪切片破断时，所释放的二氧化碳最大压力。
4 名称型号、结构和基本参数4.1 名称型号4.1.1 产品名称：二氧化碳致裂器。
co2致裂破岩技术的工作原理
co2致裂破岩技术的工作原理宝子们！今天咱们来唠唠这个超有趣的CO₂致裂破岩技术。
你看啊，这CO₂致裂破岩技术就像是一场在岩石世界里悄悄搞事情的魔法呢。
CO ₂大家都知道吧，就是二氧化碳啦，平时它就像个安静的小透明，在空气里飘着。
但是呢，在这个技术里，它可就变身成超级英雄啦。
咱先说说这CO₂怎么就有破岩的本事。
这得从它的状态变化说起。
咱们把CO₂装进一个特制的致裂管里，就像把一个调皮的小精灵关进了小笼子。
这个时候呢，CO₂是液态的，就像水一样，但是它可不像水那么温柔哦。
然后呢，我们通过一些设备给这个致裂管加热或者用其他的办法，让液态的CO₂突然变成气态。
哇塞，这一变化可不得了呢！就像你把一个被压缩得紧紧的小弹簧突然松开一样，CO₂的体积会瞬间膨胀好多好多倍。
这膨胀起来的CO₂啊，在致裂管里就像一个被激怒的小怪兽，它就开始疯狂地找地方释放自己的能量。
而致裂管呢，它可承受不住CO₂这么大的脾气，就会破裂。
这一破裂啊，就像是打开了一道通往岩石世界的大门。
那这个时候岩石可就遭殃喽。
CO₂带着巨大的能量冲向岩石，就像一群冲锋的小战士。
岩石呢，虽然看起来很坚硬，但是在这股强大的力量面前，也只能乖乖就范啦。
CO₂的能量会在岩石里形成很多的压力波，这些压力波就像无数双小手，在岩石的内部又推又拉。
你想啊，岩石内部被这么折腾，就会出现很多的裂缝。
而且哦，这个CO₂致裂破岩技术还有一个很贴心的地方呢。
它不像有些传统的破岩方法，会产生很多的灰尘和噪音。
用这个技术的时候，就像一个安静的小工匠在干活。
没有那种轰隆隆的噪音，也不会扬起漫天的灰尘，周围的环境就不会被搞得脏兮兮乱糟糟的。
再说说这技术在实际应用里的妙处。
比如说在挖矿的时候，要是用传统的爆破方法，可能会对矿洞的结构有比较大的影响，就像你在一个本来就不太结实的房子里用力跺脚，可能会让房子更不结实了。
但是CO₂致裂破岩技术就很温柔啦，它能比较精准地把岩石破开，不会对周围的矿洞结构造成太大的破坏。
二氧化碳致裂器安全技术要求之欧阳歌谷创编
附件1欧阳歌谷（2021.02.01）二氧化碳致裂器安全技术要求（试行）1 范围本文件适用于二氧化碳致裂器（以下简称致裂器）的安全标志管理，规定了致裂器的命名、技术要求、试验方法、检验规则、包装、运输、储存、安全使用要求等内容。
本文件参照煤矿用液态二氧化碳相变致裂装备安全技术专家论证意见制定。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 3836.1 爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB 3836.4爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB/T 6052-2011 工业液体二氧化碳GB 6944危险货物分类和品名编号GB 7958-2000煤矿用电容式发爆器GB 8031-2005 工业电雷管GB/T 9969工业产品使用说明书GB 12463危险货物运输包装通用技术条件GB/T 15098危险货物运输包装类别划分方法《煤矿安全规程》《煤矿井下爆破作业安全规程》3 术语和定义下列术语和定义适用于本要求。
3.1二氧化碳致裂器由充装阀、发热装置、储液管、泄能器等组成，利用液体二氧化碳吸热气化相变时体积急剧膨胀产生高压，致使煤、岩体开裂或破碎、增透的设备。
3.2 储液管高强度合金钢材所制的耐高压管式容器。
3.3发热装置由启动器、发热材料、保护罩或支架组成，为致裂器储液管内液体二氧化碳气化提供热能的装置。
3.4启动器由两根绝缘脚线、熔丝、引药组成，用以引燃发热材料的器件。
3.5 发热材料由几种化工原料配制而成的化学药剂固体粉末。
3.6 引药放置在启动器内部的一种化学药剂固体材料。
3.7泄能器为满足不同矿体开裂或破碎、增透要求，在致裂器里设置的用以限制泄放压力的器件。
通常由定压剪切片及释放管等组成。
3.8泄放压力致裂器中定压剪切片破断时，所释放的二氧化碳最大压力。
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产品优点
配套装备
二氧化碳致裂器配套设备主要包括以下配套设备及材料 1二氧化碳致裂器
每根致裂器包括致裂筒、灌装阀、泄能器、发热装置、剪切片、密封垫等 2、二氧化碳灌装设备一套 灌装装备包括：加压泵、空压机、储液灌、加压操作台、专用组合工具等 3、其他附属装置，包括止飞器、封孔器、导线、运输箱、液态二氧化碳、 发爆器等 其中消耗材料主要有发热装置、剪切片及液态二氧化碳，其他设备均可重复 使用。
封孔及致裂连线方式
由于致裂筒需要回收，设计采用橡胶密封塞封孔，孔可考虑采用高压封孔 器封孔，封孔器内注水。封孔长度根据试验结果确定而定。
连线方式：每个致裂筒连出两个导线，再通过连接导线连接到矿用起爆器 上。通过起爆器放电，起爆致裂筒。
起爆方式及顺序 每次致裂原则上不多于3个钻孔，相邻3个钻孔同时起爆致裂。
优点：相比炸药爆破威力较小。但由于其安全性好，可在工作面支 架上部直接采取局部致裂措施，煤体自由面较大，不需要太大的威力， 以免煤体过度破碎，或煤体受力过大抛入采空区。这个缺点甚至变成了 优点。
2、二氧化碳致裂增透 由于我国瓦斯矿井中有相当
多的煤层是低透气、难抽煤层,瓦 斯抽放率、瓦斯抽放量和抽放浓 度很低。因此,如何改变煤层的透 气性和提高煤层瓦斯抽放率是瓦 斯综合治理研究亟待解决的难题 之一。二氧化碳致裂器可以实现 深孔多点定向致裂，对于增加煤 层透气性效果显著。目前该项技 术在淮南矿区丁集矿使用，取得 了很好的效果。
致裂增透效果考察钻孔剖面示意图
顺层钻孔二氧化碳致裂增透
设置爆破孔和控制孔，孔 径 75mm ， 爆 破 孔 深 50m ， 装 药深度20m；其中在依次施工 爆破孔6个，控制孔7个。开孔 位置巷道底板以上1.2m，钻孔 与巷道垂直，倾角1°，孔间 距3.5m，钻孔布置见图，目前 已经在山西石泉煤业应用。
而采取二氧化碳致裂的方式，不仅可以不用打眼，可以直接致裂，而且 二氧化碳致裂器爆破过程中快速释放的二氧化碳气体具有降温作用，二氧 化碳又是惰性气体，完全可以避免因放炮产生明火而引起瓦斯事故（瓦斯 爆炸或瓦斯燃烧）。
崩大块实验视频
5、上下隅角强制放顶
受保护煤柱及锚杆、锚索的影响，上下隅角的顶板往往不易及时跨落， 容易造成漏风，对自燃发火煤层管理极为不利，同时会造成上隅角瓦斯超限 ，不利于瓦斯管理。
回顺
切
工作面
眼
运顺
钻孔布置图
• 工作面快速掘进
• 掘进头打排（抽）放孔，瓦斯释放速度较 慢，用二氧化碳致裂提高排放速度。钻孔 布置要有利于形成卸压带和松动圈，在减 少钻孔数量尽可能少的情况下获得最佳的 卸压效果，试验中对钻孔的布置方式和参 数进行考察，对几种布置方式和参数的爆 破效果进行比较，钻孔布置方式见图，经 多次试验，确定致裂孔和控制孔数量。
工作原理流程图
工艺流程图
使用范围
7、致裂大块岩（煤）体
1、二氧化碳致裂强制放顶煤
在开采厚煤层时由于松散碎 煤有限，放煤口前方的煤体破碎 不充分，后方的采空区有垮落的 矸石形成一定的支持，使顶板煤 层不易垮落，二氧化碳致裂器可 以将顶板煤层致裂，使其垮落， 目前正在新疆阜康市西沟煤焦有 限责任公司西沟二号井煤矿试验 阶段。
工作原理
二氧化碳在低于31℃或压力大于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 爆破器主管内充装液态二氧化碳，使用发爆器 快速激发加热装置，液态二氧化碳瞬间气化膨 胀并产生高压，体积膨胀600倍以上，当压力达 到爆破片极限强度（可设定压力）时，定压剪 切片破断，高压气体从放气头释放，作用在煤 （岩）体上，从而达到爆破的目的。致裂器采 用可连接式，可实现多点同时定向致裂。
二氧化碳致裂器
汇报提纲
一 产品简介 二 工作原理
三 使用范围
四 产品优点 五 配致裂器（以下简称致裂器）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，克服了以往用炸药爆破开采、预裂中 破坏性大及危险性高矿体粉碎等缺点，为矿山安全开采和预裂提供可靠保证 ，广泛适用与煤矿和非煤矿山。煤科集团沈阳研究院有限公司经过近两年的 自主研发，目前已经研制出全套技术及装备，并于2015年2月3日取得了安全 标志证书。
钻孔布置 钻孔底部位于煤层距采空区煤壁2—3m左右位置采用大直径气动钻机(或锚杆 机)施工钻孔，钻孔的直径为60mm，即钻头为60mm；钻杆直径为50mm，致裂筒 直径45mm，相邻致裂筒间连接管直径56mm，距顶板3-4m高度范围内不爆破筒， 使用普通空2根，每根1.5m，避免综放液压支架上方煤体跨落，形成空顶。每组钻 孔可按从运输顺槽向开切眼内顺序依次爆破；工作面预裂钻孔布置见图
3、二氧化碳致裂防冲击地压
冲击地压是一种特殊的矿山压力显现现象，也是煤矿井下复杂动力 现象之一，它严重威胁井下安全生产，是煤矿井下开采过程中严重的灾 害之一。目前煤矿普遍采取泄压爆破的方法防治冲击地压，然而由于炸 药在煤矿中的使用有诸多不便因素，并且存在一定的危险性，尤其在瓦 斯或突出矿井，危险性更大。采用二氧化碳致裂的方法防治冲击地压， 是一种新的思路和办法，目前已经在陕西彬煤集团胡家和煤矿实验应用 ，取得了很好的效果。
二氧化碳致裂防冲击地压工艺
目前主要实验并应用了 掘进工作面冲击地压防治 ，在掘进工作面迎头向前 打 一 个 15 米 的 致 裂 孔 ， 左 右两边间距1.5米各打一个 控制孔，致裂孔距离孔口3 米处止飞，孔内三根致裂 器串联同时起爆。
1 5 米
1 . 5 1 . 5
胡家和煤矿致裂钻孔布置图
4、二氧化碳致裂处理大块岩石
二氧化碳致裂处理大块岩石是煤科集团沈阳研究院有限公司和阜新矿务 局经过共同研究，目前正在试验阶段的一种应用，主要是为了解决在采煤 过程中大块岩石落在刮板输送机上，影响输送机正常使用的问题。
常规作业中，遇到刮板输送机的大块岩石影响正常生产时，通常是采取 在岩石上打眼放炮的方式破碎岩石，这种工艺需要耗费打眼和放炮两个工 序的时间，而且炸药爆破本身就存在一定的安全隐患。