(一)装备介绍
液态二氧化碳相变致裂技术装备主要由注液系统、致裂系统、转换接头、加热器四部分组成。
(二)工作原理
致裂系统连接后,送入预先钻好的钻孔中,同时确保排气管处于目标位置(煤层),并在钻孔内爆破达到致裂的目的。其工作原理分为以下几个步骤。
1、液态二氧化碳通过注液装置装入储液管,储液管与排气管相连接后放入预先打好的钻孔内,穿层钻孔钻孔时排气管处于煤层中;
2、经通电后,管内的加热器瞬间引燃并将液态二氧化碳气化,管内的压力随即大幅上升;
3、二氧化碳气体体积在毫米内膨胀600倍,压力可高达300MPa或40,000psi;
4、当压力达到破裂片(联接管内)的屈服压力时,破裂片破裂,大量二氧化碳气体从排气管涌出,达到瞬间致裂的效果。
(三)技术优势
液态二氧化碳相变致裂技术利用液态二氧化碳瞬间汽化产生的膨胀力进行爆破,它与传统的爆破相比,具有如下的有点:
1、爆破过程无花火外露;
2、低压起爆(9V),相比传统起爆(1800V)更安全;
3、不产生具有破坏性的震荡或震波,减少了诱发瓦斯突出的几率;
4、不需要进行验炮,爆破后变可进入,可连续作业;
5、不存在哑炮处理困难的问题,哑炮处理安全、简单;
6、爆破威力在100~300MPa之间可进行调控,爆破方向可控。