CO2气体致裂设计原理和操作方法

CO2气体致裂设备，包括杜瓦罐、CO2增压装置和致裂器充装架，其特征在于：所述杜瓦罐上设有自动放气阀；所述CO2增压装置包括带有进液口和出液口的增压泵、制冷压缩机、控制器和操作面板。

所述增压泵的进液口与杜瓦罐的自动放气阀管道连接，所述增压泵包括增压泵头和设置在增压泵头底部的伸缩缸，所述伸缩缸内设有出液止回阀；所述致裂器充装架一端设有与所述增压泵出液口管道连接的充装管，所述充装管上连接有充装头，所述充装头的上部设有紧固螺栓，紧固螺栓)与充装头相配合固定致裂器充气头，所述致裂器充装架另一端设有滑轮传送致裂器。

CO2气体致裂一般适用于石方工程、基坑开挖、贵重金属矿和非金属矿等地方。CO2气体在一定的高压下可转变为液态，通过高压泵将液态的CO2压缩至圆柱体容器(致裂筒)内，装入膜、破裂片、导热棒和密封圈，拧紧合金帽即完成了致裂前的准备工作。将致裂筒和启动装置及电源线携至致裂现场，把致裂筒插入钻孔中固定好，连接启动装置电源。当微电流通过高导热棒时，产生高温击穿膜，瞬间将液态CO2气化，急剧膨胀产生高压冲击波致泄压阀自动打开，利用液态CO2吸热气化时体积急剧膨胀产生高压致使岩体开裂。

CO2致裂始于二十世纪五十年代，八十年代在美国开始发展，主要是想避免因传统致裂产生火焰引起的事故而为高瓦斯矿井的采煤工作面研发的。2015年，随着科技的发展，国内CO2致裂器材厂商逐步涌现（主要部件仍然依靠进口，国产故障率略高) ，但当前其成熟度不足，仍处在不断成长和发展阶段。目前全国的CO2致裂施工虽然已有技术突破，但依然还有很长的一段路要走，需要改进和提升的技术还很多。致裂产量与传统的传统致裂相比差距较大，同样不能致裂作业的情况下与使用液压劈裂设备相比操作环节较复杂，循环使用的间隔时间长。