[发明专利]一种切缝二氧化碳致裂器内部压力测试系统及方法

说明书

本发明提出一种切缝二氧化碳致裂器内部压力测试系统及方法，所述测试系统包括电压力表、信号采集装置以及数据处理装置，信号采集装置用于采集电压力表传输的压力电信号，并将压力电信号输送至数据处理装置；数据处理装置用于接收压力电信号，并绘制出压力变化的时程曲线；电压力表能够设置于致裂器主管上，用于监测致裂器主管内部的压力，并传输至信号采集装置；本发明提出的方案，能够有效测试致裂器内部压力，可以测定致裂器从启动到完成爆破的过程整个时长，根据此试验数据不断优化致裂器额定充装压力、发热棒质量以及主管切槽的深度之间的匹配关系，发挥致裂器的最佳性能、改善其爆破效果和提升能量利用率。

技术领域

本发明属于切缝二氧化碳致裂器内部压力测试技术领域，具体涉及一种切缝二氧化碳致裂器内部压力测试系统及方法。

背景技术

二氧化碳致裂器作为一种新型爆破器材已在我国被广泛应用，其工作原理是在二氧化碳致裂器的储液内部充装液态二氧化碳，启动加热装置产生热量，使储液内部液态二氧化碳瞬间气化，体积膨胀约600倍，压力急剧升高，当内部压力达到定压剪切片极限强度时，高压气体冲破定压剪切片，利用瞬间产生的强大推力，沿自然裂隙或爆生裂隙冲破物料，从而达到致裂(爆破)的目的。

切缝二氧化碳致裂器作为定向爆破的器材，其能够利用高能高压的二氧化碳气体沿致裂器管体切槽方向集中释放形成线性切割射流，获得精确控制的爆破断裂面，减少围岩被保护方向的爆生裂纹数量，从而达到定向爆破的目标；该二氧化碳致裂器爆破煤岩体的主要能量是来源于内部液态二氧化碳气化压力升高，冲破定压剪切片的高压气体以及伴随产生的冲击波，因此致裂器内压力峰值的大小是破碎岩体的主要因素，也是研究其作用机理的关键因素。

目前，对于切缝二氧化碳致裂器内部部压力的测试的介绍文献很少，没有有效的方法测量致裂器的内部压力，自然无法获晓致裂器内部压力的变化规律，也就不能从能量发生的角度来探索致裂器的作用机理，无法进一步深入的研究二氧化碳致裂器。

基于上述切缝二氧化碳致裂器中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种切缝二氧化碳致裂器内部压力测试系统及方法，旨在解决现有切缝二氧化碳致裂器内部压力测试的问题。

本发明提供一种切缝二氧化碳致裂器内部压力测试系统，所述测试系统包括电压力表、信号采集装置以及数据处理装置；

信号采集装置用于采集电压力表传输的压力电信号，并将压力电信号输送至数据处理装置；

数据处理装置用于接收压力电信号，并绘制出压力变化的时程曲线；

电压力表能够设置于致裂器主管上，用于监测致裂器主管内部的压力，并传输至信号采集装置。

致裂器主管内的一端沿其轴向设有发热棒，并且在致裂器主管对称的两侧面上设有切缝。

进一步地，电压力表包括第一电压力表、第二电压力表以及第三电压力表；

第一电压力表设置于致裂器主管上，位于发热棒一端；第一电压力表用于监测致裂器主管内位于发热棒一端的压力；

第二电压力表设置于致裂器主管的中间位置，第二电压力表用于监测致裂器主管内中间的压力；

第二电压力表设置于致裂器主管的尾部，第三电压力表用于监测致裂器主管内尾部的压力。

进一步地，致裂器主管上位于发热棒的一端设有第一钻孔，致裂器主管的中间位置设有第二钻孔，致裂器主管的尾部设有第三钻孔；第一电压力表设置于第一钻孔上，第二电压力表设置于第二钻孔上，第三电压力表设置于第三钻孔上；第一钻孔、第二钻孔以及第三钻孔沿致裂器主管的轴线处于同一个平面上。