CN106437665A - 一种研究爆破增透机制的试验方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种研究爆破增透机制的试验方法及系统，属于能源安全高效开采研究领域。首先制作试件，在试件中心放置药柱和雷管，并通过母线引出与启爆器连接；将导体片两端连接屏蔽线并放置于试件内，将屏蔽线引出试件并接入测量仪；在试件两侧分别放置N极永磁体和S极永磁体；架设高速摄像仪，并通过数据线连接于计算机；操作启爆器，通过雷管引爆药柱，测量仪记录导体片切割磁力线产生的数据信息，计算机记录高速摄像仪拍摄的影像信息；通过反演分析和图像处理进而掌握爆破增透机制。本发明试验系统简单、试验方法可操作性强、试验结果量化特征描述更精确，能有效研究爆破增透机制，对能源安全高效精准开采具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及能源安全高效开采研究领域，尤其是涉及一种研究爆破增透机制的试验方法及系统。
背景技术
随着煤矿开采深度的不断增加，矿井瓦斯含量也呈现增高的趋势。一方面，瓦斯含量增高了会增加煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸的可能性，对煤矿安全生产带来巨大挑战；另一方面，矿井瓦斯也是一种能源，如果在煤炭开采的同时能实现瓦斯高效抽采，不仅改善了安全形势，也大大增加了能源的利用率。
随着新能源利用的不断深化，页岩气作为新型、清洁能源备受关注，在特殊地质条件下如何提高页岩气开采率的问题也应运而生。
鉴于此，有必要发明一种爆破增透机制试验方法及系统，简单有效地研究爆破增透机制，为高效精准抽采瓦斯、开采页岩气等提供依据，对能源安全开采和利用具有重要意义。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供了一种研究爆破增透机制的试验方法及系统，为研究爆破增透机制进而实现能源安全高效精准开采提供依据。
本发明采用的技术方案为：
一种研究爆破增透机制的试验方法，包括：
(1)制作试件，在制作试件时，在试件中心留有放置孔；将导体片一两端连接屏蔽线一、导体片二两端连接屏蔽线二，并分别放置于试件内，将屏蔽线一和屏蔽线二引出试件；其中，导体片采用导电金属箔片，宽度为1～6mm，长度至少为8mm；屏蔽线由导线和由非磁性材料制成的屏蔽层组成；
(2)在试件中心放置药柱和雷管，并通过母线引出试件，放置好药柱和雷管后进行封孔，保证严密堵实；
(3)试验时，将试件放置好后，在试件两侧分别放置N极永磁体和S极永磁体；
(4)将屏蔽线一和屏蔽线二分别接入测量仪；将母线连接于启爆器；架设高速摄像仪，并通过数据线连接于计算机，其中，高速摄像仪在1280×1024分辨率下最高帧速至少为600fps；
(5)检查各连接的完好情况，打开测量仪、高速摄像仪和计算机，进入工作状态；
(6)操作启爆器，通过雷管引爆药柱，试件受爆破作用产生宏细观破坏，测量仪记录导体片切割磁力线产生的数据信息，计算机记录高速摄像仪拍摄的影像信息；通过反演分析和图像处理，量化试件在不同药柱作用下的破坏特征，进而掌握爆破增透机制。
一种实现研究爆破增透机制试验方法的系统，包括试件、N极永磁体、S极永磁体、药柱、雷管、母线、启爆器，导体片一、屏蔽线一、导体片二、屏蔽线二、测量仪、高速摄像仪、数据线、计算机；其中，试件中心设有放置孔，用以放置药柱和雷管；母线用以连接雷管和启爆器；N极永磁体和S极永磁体分别放置于试件两侧；导体片一和导体片二分别放置于试件内；屏蔽线一和屏蔽线二分别接于导体片一和导体片二的两端，并引出试件，接入测量仪；高速摄像仪通过数据线连接于计算机。
本发明的有益效果是，本发明试验系统简单、试验方法可操作性强，通过本发明可以直接得到运动导体片速度和感应电动势之间的关系，省去了用其他传感器而需对传感器电信号进行标定工作引起的偏差，提高了测量精度；结合高速摄像仪，可量化分析爆破作用进程，有效研究爆破增透机制，对能源安全高效精准开采具有重要意义。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
如图1所示为本发明实施例一的结构示意图，一种研究爆破增透机制的试验方法，包括：
(1)制作试件1，在制作试件1时，在试件1中心留有放置孔；将导体片一8两端连接屏蔽线一9、导体片二10两端连接屏蔽线二11，并分别放置于试件1内，将屏蔽线一9和屏蔽线二11引出试件1；其中，导体片采用导电金属箔片，宽度为1～6mm，长度至少为8mm；屏蔽线由导线和由非磁性材料制成的屏蔽层组成；
(2)在试件1中心放置药柱4和雷管5，并通过母线6引出试件1，放置好药柱4和雷管5后进行封孔，保证严密堵实；
(3)试验时，将试件1放置好后，在试件1两侧分别放置N极永磁体2和S极永磁体3；
(4)将屏蔽线一9和屏蔽线二11分别接入测量仪12；将母线6连接于启爆器7；架设高速摄像仪13，并通过数据线14连接于计算机15，其中，高速摄像仪13在1280×1024分辨率下最高帧速至少为600fps；
(5)检查各连接的完好情况，打开测量仪12、高速摄像仪13和计算机15，进入工作状态；
(6)操作启爆器7，通过雷管5引爆药柱4，试件1受爆破作用产生宏细观破坏，测量仪12记录导体片切割磁力线产生的数据信息，计算机15记录高速摄像仪13拍摄的影像信息；通过反演分析和图像处理，量化试件1在不同药柱4作用下的破坏特征，进而掌握爆破增透机制。
一种实现研究爆破增透机制试验方法的系统，包括试件1、N极永磁体2、S极永磁体3、药柱4、雷管5、母线6、启爆器7，导体片一8、屏蔽线一9、导体片二10、屏蔽线二11、测量仪12、高速摄像仪13、数据线14、计算机15；其中，试件1中心设有放置孔，用以放置药柱4和雷管5；母线6用以连接雷管5和启爆器6；N极永磁体2和S极永磁体3分别放置于试件1两侧；导体片一8和导体片二10分别放置于试件1内；屏蔽线一9和屏蔽线二11分别接于导体片一8和导体片二10的两端，并引出试件1，接入测量仪12；高速摄像仪13通过数据线14连接于计算机15。
为考察不同试件形态对试验的影响，试件1可由圆柱形变为了方形，如图2所示。
最后应当说明的是，以上内容仅用于说明本发明的技术方案，而非对其保护范围进行限制，本领域技术人员对本发明进行的相关修改或等同替换，均不脱离本发明技术方案的有效范围。
Claims (2)
1.一种研究爆破增透机制的试验方法，其特征在于，该方法具体包括：
(1)制作试件，在制作试件时，在试件中心留有放置孔；将导体片一两端连接屏蔽线一、导体片二两端连接屏蔽线二，并分别放置于试件内，将屏蔽线一和屏蔽线二引出试件；其中，导体片采用导电金属箔片，宽度为1～6mm，长度至少为8mm；屏蔽线由导线和由非磁性材料制成的屏蔽层组成；
(2)在试件中心放置药柱和雷管，并通过母线引出试件，放置好药柱和雷管后进行封孔，保证严密堵实；
(3)试验时，将试件放置好后，在试件两侧分别放置N极永磁体和S极永磁体；
(4)将屏蔽线一和屏蔽线二分别接入测量仪；将母线连接于启爆器；架设高速摄像仪，并通过数据线连接于计算机，其中，高速摄像仪在1280×1024分辨率下最高帧速至少为600fps；
(5)检查各连接的完好情况，打开测量仪、高速摄像仪和计算机，进入工作状态；
(6)操作启爆器，通过雷管引爆药柱，试件受爆破作用产生宏细观破坏，测量仪记录导体片切割磁力线产生的数据信息，计算机记录高速摄像仪拍摄的影像信息；通过反演分析和图像处理，量化试件在不同药柱作用下的破坏特征，进而掌握爆破增透机制。
2.一种实现权利要求1所述研究爆破增透机制试验方法的系统，其特征在于该系统包括试件、N极永磁体、S极永磁体、药柱、雷管、母线、启爆器、导体片一、屏蔽线一、导体片二、屏蔽线二、测量仪、高速摄像仪、数据线、计算机；所述试件中心设有放置孔，用以放置药柱和雷管；所述母线用以连接雷管和启爆器；所述N极永磁体和S极永磁体分别放置于试件两侧；所述导体片一和导体片二分别放置于试件内；所述屏蔽线一和屏蔽线二分别接于导体片一和导体片二的两端，并引出试件，接入测量仪；所述高速摄像仪通过数据线连接于计算机。
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