CO2氣體致裂設計原理和操作方法

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

所述增壓泵的進液口與杜瓦罐的自動放氣閥管道連接，所述增壓泵包括增壓泵頭和設置在增壓泵頭底部的伸縮缸，所述伸縮缸內設有出液止回閥；所述致裂器充裝架一端設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變為液態，通過高壓泵將液態的CO2壓縮至圓柱體容器(致裂筒)內，裝入安全膜、破裂片、導熱棒和密封圈，擰緊合金帽即完成了致裂前的準備工作。將致裂筒和啟動裝置及電源線攜至致裂現場，把致裂筒插入鉆孔中固定好，連接啟動裝置電源。當微電流通過高導熱棒時，產生高溫擊穿安全膜，瞬間將液態CO2氣化，急劇膨脹產生高壓沖擊波致泄壓閥自動打開，利用液態CO2吸熱氣化時體積急劇膨脹產生高壓致使巖體開裂。

CO2致裂始于二十世紀五十年代，八十年代在美國開始發展，主要是想避免因傳統致裂產生火焰引起的事故而為高瓦斯礦井的采煤工作面研發的。2015年，隨著科技的發展，國內CO2致裂器材廠商逐步涌現（主要部件仍然依靠進口，國產故障率略高) ，但當前其成熟度不足，仍處在不斷成長和發展階段。目前全國的CO2致裂施工雖然已有技術突破，但依然還有很長的一段路要走，需要改進和提升的技術還很多。致裂產量與傳統的傳統致裂相比差距較大，同樣不能致裂作業的情況下與使用液壓劈裂設備相比操作環節較復雜，循環使用的間隔時間長。