CO2氣體致裂設(shè)計(jì)原理和操作方法

CO2氣體致裂設(shè)備，包括杜瓦罐、CO2增壓裝置和致裂器充裝架，其特征在于：所述杜瓦罐上設(shè)有自動(dòng)放氣閥；所述CO2增壓裝置包括帶有進(jìn)液口和出液口的增壓泵、制冷壓縮機(jī)、控制器和操作面板。

所述增壓泵的進(jìn)液口與杜瓦罐的自動(dòng)放氣閥管道連接，所述增壓泵包括增壓泵頭和設(shè)置在增壓泵頭底部的伸縮缸，所述伸縮缸內(nèi)設(shè)有出液止回閥；所述致裂器充裝架一端設(shè)有與所述增壓泵出液口管道連接的充裝管，所述充裝管上連接有充裝頭，所述充裝頭的上部設(shè)有緊固螺栓，緊固螺栓)與充裝頭相配合固定致裂器充氣頭，所述致裂器充裝架另一端設(shè)有滑輪傳送致裂器。

CO2氣體致裂一般適用于石方工程、基坑開(kāi)挖、貴重金屬礦和非金屬礦等地方。CO2氣體在一定的高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，通過(guò)高壓泵將液態(tài)的CO2壓縮至圓柱體容器(致裂筒)內(nèi)，裝入安全膜、破裂片、導(dǎo)熱棒和密封圈，擰緊合金帽即完成了致裂前的準(zhǔn)備工作。將致裂筒和啟動(dòng)裝置及電源線(xiàn)攜至致裂現(xiàn)場(chǎng)，把致裂筒插入鉆孔中固定好，連接啟動(dòng)裝置電源。當(dāng)微電流通過(guò)高導(dǎo)熱棒時(shí)，產(chǎn)生高溫?fù)舸┌踩?，瞬間將液態(tài)CO2氣化，急劇膨脹產(chǎn)生高壓沖擊波致泄壓閥自動(dòng)打開(kāi)，利用液態(tài)CO2吸熱氣化時(shí)體積急劇膨脹產(chǎn)生高壓致使巖體開(kāi)裂。

CO2致裂始于二十世紀(jì)五十年代，八十年代在美國(guó)開(kāi)始發(fā)展，主要是想避免因傳統(tǒng)致裂產(chǎn)生火焰引起的事故而為高瓦斯礦井的采煤工作面研發(fā)的。2015年，隨著科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)CO2致裂器材廠(chǎng)商逐步涌現(xiàn)（主要部件仍然依靠進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)故障率略高) ，但當(dāng)前其成熟度不足，仍處在不斷成長(zhǎng)和發(fā)展階段。目前全國(guó)的CO2致裂施工雖然已有技術(shù)突破，但依然還有很長(zhǎng)的一段路要走，需要改進(jìn)和提升的技術(shù)還很多。致裂產(chǎn)量與傳統(tǒng)的傳統(tǒng)致裂相比差距較大，同樣不能致裂作業(yè)的情況下與使用液壓劈裂設(shè)備相比操作環(huán)節(jié)較復(fù)雜，循環(huán)使用的間隔時(shí)間長(zhǎng)。