CN106197168A - 一种高能物理致裂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高能物理致裂装置，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干介质相变致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的介质相变致裂器的工作状态；所述介质相变致裂器包括存储管，定压泄能装置，能量导向装置，触发装置，控制器，固定装置，压力传感器，瓦斯浓度检测传感器，电池；控制终端通过所述控制器控制介质相变致裂器的工作状态，控制器把接收到的存储管内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。所述控制终端包括LCD触摸屏，所述控制器包括51单片机，在所述控制器上设有与51单片机相连的发光二极管；采用上述结构的高能物理致裂装置具有能提高爆破质量和爆破效率、减少安全事故、使用方便灵活、且投入成本低的优点。

Description

一种高能物理致裂装置
技术领域
本发明属于气体爆破技术领域，尤其涉及一种高能物理致裂装置。
背景技术
在建筑、隧道、矿山破岩以及采矿施工工艺中，除了机械破岩施工，就是爆炸物品爆破施工，处于效率和安全的综合考虑，以二氧化碳致裂器为代表的高能物理致裂装置被广泛采用。高能物理致裂致装置爆破能力强、安全可控、非明火爆破，在煤矿开采中，由于煤层气中含有大量的瓦斯气体，高能物理致裂装置被普遍使用。然而，现在使用高能物理致裂装置进行开采的开采系统大都是采用直接把高能物理致裂器与爆破启动装置连接，这种开采系统在进行启动爆破前不能清晰的了解到每一个高能物理致裂器所处的状态，比如连接是否到位，存储管内的压力是否在规定的范围内等，这些都影响着爆破的质量，爆破后煤层中瓦斯气体会急剧涌出来，这时候如果不了解爆破场地的瓦斯气体浓度贸然进入爆破现场很容易造成安全事故；现在的介质相变致裂器大多都是二氧化碳致裂器，可选择余地小，有的施工环境要求使用更加安全可靠的介质致裂器。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术采用的介质相变致裂器使用介质单一、开采爆破时不能清晰监控每一个介质相变致裂器的工作状态、爆破后不能监控爆破现场瓦斯浓度的问题，而提供能直观了解介质相变致裂器的工作状态并且具有监控爆破场地瓦斯浓度、致裂器使用介质可由多种选择的一种高能物理致裂装置。
本发明所采用的技术方案是：
一种高能物理致裂装置，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干介质相变致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的介质相变致裂器的工作状态；
所述介质相变致裂器包括存储管，定压泄能装置，能量导向装置，触发装置，控制器，固定装置，压力传感器，瓦斯浓度检测传感器，电池；所述存储管用于存储液态介质，所述触发装置与所述存储管连接，所述触发装置触发时加热存储管内的液态介质使其变为气态，所述控制器设置在所述触发装置的外部，控制所述触发装置的工作状态，所述定压泄能装置设置在存储管的出射口，在所述定压泄能装置受到的压力达到预设值时打开所述存储管的出设口，所述能量导向装置套接在定压泄能装置的外部，控制存储管内高压气体出射的方向，所述固定装置套接在所述能量导向装置的外部，使二氧化碳致裂器牢固稳定在在工作地点，所述压力传感器设置在存储管内，检测存储管内液态二氧化碳的压力，通过导线与控制器连接，所述瓦斯浓度检测传感器与控制器电性连接，检测所述二氧化碳致裂器周围瓦斯气体的的浓度；所述电池为控制器和触发装置工作提供所需电能；
控制终端通过所述控制器控制介质相变致裂器的工作状态，控制器把接收到的存储管内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。
进一步改进，所述控制终端包括LCD触摸屏，通过LCD触摸屏给所述控制器下达工作指令，所述LCD触摸屏实时显示与之连接的各个介质相变致裂器的工作状态，包括存储管内的压力和所述介质相变致裂器周围的瓦斯浓度。
进一步改进，所述控制器包括51单片机。
进一步改进，在所述控制器上设有与51单片机相连的发光二极管，当存储管内液态介质的压力在标准范围内时51单片机点亮发光二极管。
进一步改进，所述固定装置为下端设有尖端的正六棱柱体。
进一步改进，所述介质相变致裂器为液态二氧化碳相变致裂器。
进一步改进，所述介质相变致裂器为液态氮气相变致裂器。
本发明的有益效果在于：
1.采用与介质相变致裂器互通的控制终端，实时监测爆破场地各个介质相变致裂器的工作状态，确保开采质量；
2.控制终端采用LCD触摸屏人机交互界面，操作直观，简单；
3.介质相变致裂器上设有监测存储管内液态介质压力状态的发光二极管，使得在进行充装和爆破前人工检查时能直观、快速的了解到介质相变致裂器的状态；
4.介质相变致裂器采用瓦斯浓度检测传感器实时监控爆破场地的瓦斯浓度，有效降低安全事故的发生；
5.介质相变致裂器的控制器采用51单片机，控制效果好，成本低；
6.使用介质可有多种选择，使用方便、灵活。
本发明提供的一种高能物理致裂装置具有能实时监控爆破场地上每个介质相变致裂器的工作状态从而提高爆破质量和爆破效率、有效监测爆破后爆破场地的瓦斯气体浓度从而减少安全事故、根据爆破环境灵活选用相变介质、且投入成本低的优点。
附图说明
图1为本发明提供的高能物理致裂装置的结构示意图。
图中：1、存储管；2、定压泄能装置；3、能量导向装置；4、触发装置；5、控制器；6、固定装置；7、压力传感器；8、瓦斯浓度检测传感器；9、发光二极管；10、电池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一种高能物理致裂装置，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干介质相变致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的介质相变致裂器的工作状态；
所述介质相变致裂器包括存储管，定压泄能装置，能量导向装置，触发装置，控制器，固定装置，压力传感器，瓦斯浓度检测传感器，电池；所述存储管用于存储液态介质，所述触发装置与所述存储管连接，所述触发装置触发时加热存储管内的液态介质使其变为气态，所述控制器设置在所述触发装置的外部，控制所述触发装置的工作状态，所述定压泄能装置设置在存储管的出射口，在所述定压泄能装置受到的压力达到预设值时打开所述存储管的出设口，所述能量导向装置套接在定压泄能装置的外部，控制存储管内高压气体出射的方向，所述固定装置套接在所述能量导向装置的外部，使二氧化碳致裂器牢固稳定在在工作地点，所述压力传感器设置在存储管内，检测存储管内液态二氧化碳的压力，通过导线与控制器连接，所述瓦斯浓度检测传感器与控制器电性连接，检测所述二氧化碳致裂器周围瓦斯气体的的浓度；所述电池为控制器和触发装置工作提供所需电能；
控制终端通过所述控制器控制介质相变致裂器的工作状态，控制器把接收到的存储管内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。
所述控制终端包括LCD触摸屏，通过LCD触摸屏给所述控制器下达工作指令，所述LCD触摸屏实时显示与之连接的各个介质相变致裂器的工作状态，包括存储管内的压力和所述介质相变致裂器周围的瓦斯浓度，所述控制器包括51单片机。
在所述控制器上设有与51单片机相连的发光二极管，当存储管内液态介质的压力在标准范围内时51单片机点亮发光二极管。
所述固定装置为下端设有尖端的正六棱柱体。
具体实施方式1，如图1所示，一种高能物理致裂装置，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干二氧化碳致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的二氧化碳致裂器的工作状态；
所述二氧化碳致裂器包括存储管1，定压泄能装置2，能量导向装置3，触发装置4，控制器5，固定装置6，压力传感器7，瓦斯检测传感器8，电池10；所述存储管用1于存储液态二氧化碳，所述触发装置4与所述存储管1连接，所述触发装置4触发时加热存储管内1的液态二氧化碳使其变为气态二氧化碳，所述控制器5设置在所述触发装置4的外部，控制所述触发装置4的工作状态，所述定压泄能装置2设置在存储管1的出射口，在所述定压泄能装置2受到的压力达到预设值时打开所述存储管1的出设口，所述能量导向装置3套接在定压泄能装置2的外部，控制存储管1内二氧化碳出射的方向，所述固定装置6套接在所述能量导向装置3的外部，使二氧化碳致裂器牢固稳定在在工作地点，所述压力传感器7设置在存储管1内，检测存储管内液态二氧化碳的压力，通过导线与控制器5连接，所述瓦斯检测传感器8与控制器5电性连接，检测所述二氧化碳致裂器周围瓦斯气体的的浓度；所述电池10为控制器5和触发装置4工作提供所需电能；
控制终端通过所述控制器5控制二氧化碳致裂器的工作状态，控制器5把接收到的存储管1内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。
控制终端的人机交互界面采用LCD触摸屏，通过LCD触摸屏给所述控制器5下达工作指令，所述LCD触摸屏实时显示与之连接的各个二氧化碳致裂器的工作状态，包括存储管1内的压力和所述二氧化碳致裂器周围的瓦斯浓度。
在本实施例中所述控制器5的处理器采用51单片机。
在所述控制器5上设有与51单片机相连的发光二极管9，当存储管1内液态二氧化碳的压力在标准范围内时51单片机点亮发光二极管9。
为了对二氧化碳致裂器进行更好的固定，所述固定装置6为下端设有尖端的正六棱柱体。
具体实施方式2如图1所示，一种高能物理致裂装置，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干氮气致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的氮气致裂器的工作状态；
所述氮气致裂器包括存储管1，定压泄能装置2，能量导向装置3，触发装置4，控制器5，固定装置6，压力传感器7，瓦斯检测传感器8，电池10；所述存储管用1于存储液态氮气，所述触发装置4与所述存储管1连接，所述触发装置4触发时加热存储管内1的液态氮气使其变为气态氮气，所述控制器5设置在所述触发装置4的外部，控制所述触发装置4的工作状态，所述定压泄能装置2设置在存储管1的出射口，在所述定压泄能装置2受到的压力达到预设值时打开所述存储管1的出设口，所述能量导向装置3套接在定压泄能装置2的外部，控制存储管1内氮气出射的方向，所述固定装置6套接在所述能量导向装置3的外部，使氮气致裂器牢固稳定在在工作地点，所述压力传感器7设置在存储管1内，检测存储管内液态氮气的压力，通过导线与控制器5连接，所述瓦斯检测传感器8与控制器5电性连接，检测所述氮气致裂器周围瓦斯气体的的浓度；所述电池10为控制器5和触发装置4工作提供所需电能；
控制终端通过所述控制器5控制氮气致裂器的工作状态，控制器5把接收到的存储管1内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。
控制终端的人机交互界面采用LCD触摸屏，通过LCD触摸屏给所述控制器5下达工作指令，所述LCD触摸屏实时显示与之连接的各个氮气致裂器的工作状态，包括存储管1内的压力和所述氮气致裂器周围的瓦斯浓度。
在本实施例中所述控制器5的处理器采用51单片机。
在所述控制器5上设有与51单片机相连的发光二极管9，当存储管1内液态氮气的压力在标准范围内时51单片机点亮发光二极管9。
为了对氮气致裂器进行更好的固定，所述固定装置6为下端设有尖端的正六棱柱体。
具体实施方式3如图1所示，一种高能物理致裂装置，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干液态水致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的液态水致裂器的工作状态；
所述液态水致裂器包括存储管1，定压泄能装置2，能量导向装置3，触发装置4，控制器5，固定装置6，压力传感器7，瓦斯检测传感器8，电池10；所述存储管用1于存储液态水，所述触发装置4与所述存储管1连接，所述触发装置4触发时加热存储管内1的液态水使其变为气态水，所述控制器5设置在所述触发装置4的外部，控制所述触发装置4的工作状态，所述定压泄能装置2设置在存储管1的出射口，在所述定压泄能装置2受到的压力达到预设值时打开所述存储管1的出设口，所述能量导向装置3套接在定压泄能装置2的外部，控制存储管1内高压水气出射的方向，所述固定装置6套接在所述能量导向装置3的外部，使液态水致裂器牢固稳定在在工作地点，所述压力传感器7设置在存储管1内，检测存储管内液态水的压力，通过导线与控制器5连接，所述瓦斯检测传感器8与控制器5电性连接，检测所述液态水致裂器周围瓦斯气体的的浓度；所述电池10为控制器5和触发装置4工作提供所需电能；
控制终端通过所述控制器5控制液态水致裂器的工作状态，控制器5把接收到的存储管1内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。
控制终端的人机交互界面采用LCD触摸屏，通过LCD触摸屏给所述控制器5下达工作指令，所述LCD触摸屏实时显示与之连接的各个液态水致裂器的工作状态，包括存储管1内的压力和所述液态水致裂器周围的瓦斯浓度。
在本实施例中所述控制器5的处理器采用51单片机。
在所述控制器5上设有与51单片机相连的发光二极管9，当存储管1内液态水的压力在标准范围内时51单片机点亮发光二极管9。
为了对液态水致裂器进行更好的固定，所述固定装置6为下端设有尖端的正六棱柱体。
由以上的具体实施方式可以看出，本发明提供的一种高能物理致裂装置具有能实时监控爆破场地上每个介质相变致裂器的工作状态从而提高爆破质量和爆破效率、有效监测爆破后爆破场地的瓦斯气体浓度从而减少安全事故、根据爆破环境灵活选用相变介质、且投入成本低的优点。

Claims (7)

1.一种高能物理致裂装置，其特征在于，包括控制终端，与所述控制终端连接的若干介质相变致裂器，所述控制终端监测并控制与之相连的介质相变致裂器的工作状态；
所述介质相变致裂器包括存储管，定压泄能装置，能量导向装置，触发装置，控制器，固定装置，压力传感器，瓦斯浓度检测传感器，电池；所述存储管用于存储液态介质，所述触发装置与所述存储管连接，所述触发装置触发时加热存储管内的液态介质使其变为气态，所述控制器设置在所述触发装置的外部，控制所述触发装置的工作状态，所述定压泄能装置设置在存储管的出射口，在所述定压泄能装置受到的压力达到预设值时打开所述存储管的出设口，所述能量导向装置套接在定压泄能装置的外部，控制存储管内高压气体出射的方向，所述固定装置套接在所述能量导向装置的外部，使二氧化碳致裂器牢固稳定在在工作地点，所述压力传感器设置在存储管内，检测存储管内液态二氧化碳的压力，通过导线与控制器连接，所述瓦斯浓度检测传感器与控制器电性连接，检测所述二氧化碳致裂器周围瓦斯气体的的浓度；所述电池为控制器和触发装置工作提供所需电能；
控制终端通过所述控制器控制介质相变致裂器的工作状态，控制器把接收到的存储管内的压力值信号和瓦斯浓度信号传给控制终端。
2.根据权利要求1所述的一种高能物理致裂装置，其特征在于，所述控制终端包括LCD触摸屏，通过LCD触摸屏给所述控制器下达工作指令，所述LCD触摸屏实时显示与之连接的各个介质相变致裂器的工作状态，包括存储管内的压力和所述介质相变致裂器周围的瓦斯浓度。
3.根据权利要求2所述的一种高能物理致裂装置，其特征在于，所述控制器包括51单片机。
4.根据权利要求3所述的一种高能物理致裂装置，其特征在于，在所述控制器上设有与51单片机相连的发光二极管，当存储管内液态介质的压力在标准范围内时51单片机点亮发光二极管。
5.根据权利要求4所述的一种一种高能物理致裂装置，其特征在于，所述固定装置为下端设有尖端的正六棱柱体。
6.根据权利要求1所述的一种一种高能物理致裂装置，其特征在于，所述介质相变致裂器为液态二氧化碳相变致裂器。
7.根据权利要求1所述的一种一种高能物理致裂装置，其特征在于，所述介质相变致裂器为液态氮气相变致裂器。
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