CN217424628U - 一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及爆破破岩技术领域，具体公开了一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，包括放置在岩体内的二氧化碳致裂管，二氧化碳致裂管下端固定有泄能头，二氧化碳致裂管的上部固定有孔内压力测量装置，孔内压力测量装置电连接瞬态信号测试仪，二氧化碳致裂管内放置有发热管，发热管电连接起爆器，泄能头上部的内腔存放液态二氧化碳，且泄能头上部的末端固定有泄能片，泄能头上下部分连接处的侧壁开设有泄压孔，通过启动起爆器引爆二氧化碳致裂管中的发热管，致液态二氧化碳受热瞬间变成气态冲坏泄能片高速喷出，压力传感器将采集到的压力值输送至笔记本电脑，能够有效测量二氧化碳破岩孔内压力，测量结果准确可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及爆破破岩技术领域，具体公开了一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，尤其涉及到一种便于测量破岩孔内压力的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置。
背景技术
二氧化碳相变致裂是一种绿色环保的爆破破岩技术，近年来在能源矿产、水利水电工程、城市基础设施建设领域逐步得到推广应用。时至今日，二氧化碳相变致裂理论研究仍处于初级阶段。为探究液态二氧化碳相变致裂机理，研究学者通常将液态二氧化碳相变致裂与炸药进行TNT当量转化，将其作为一种炸药爆破过程。而液态二氧化碳相变致裂技术是一种低频、低速、长波非炸药爆破技术，其爆速为炸药的十分之一左右，其冲击作用下岩石的破坏机理和过程与炸药截然不同。因此亟需一种能够测得液态二氧化碳相变致裂岩石时孔内压力的装置，为促进二氧化碳相变致裂大规模推广应用提供理论基础。
目前对于二氧化碳爆破压力的测试，有通过在致裂管壁钻孔和安装压力传感器测试的，有在泄能头外侧固定压力传感器测试的。但这样测出的压力与实际工程中二氧化碳爆破破岩时的压力大小存在差异，故亟需一种能够测得液态二氧化碳相变致裂岩石时孔内压力的装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型为了解决目前通过在致裂管壁钻孔和安装压力传感器或者在泄能头外侧固定压力传感器测试二氧化碳爆破压力的方法，存在二氧化碳致裂岩石孔内压力监测不足,测出的压力与实际工程中二氧化碳爆破破岩时的压力大小存在差异，无法精确指导工业应用的问题，提供一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，包括放置在岩体内的二氧化碳致裂管，二氧化碳致裂管下端固定有泄能头，二氧化碳致裂管的上部固定有孔内压力测量装置，孔内压力测量装置电连接瞬态信号测试仪，二氧化碳致裂管内放置有发热管，发热管电连接起爆器，泄能头上部的内腔存放液态二氧化碳，且泄能头上部的末端固定有泄能片，泄能头上下部分连接处的侧壁开设有泄压孔。
进一步，二氧化碳致裂管与泄能头连接处设置有通孔。
进一步，孔内压力测量装置包括压力传感器套筒以及放置在压力传感器套筒内且螺纹连接的压力传感器，压力传感器电连接瞬态信号测试仪，压力传感器套筒通过压力传感器抱箍与二氧化碳致裂管固定。有益效果：通过压力传感器套筒将压力传感器牢牢固定在二氧化碳致裂管上。
进一步，压力传感器套筒具有标准厚度。有益效果：用以固定压力传感器和承受巨大冲击力。
进一步，岩体内开设有与二氧化碳致裂管相适配的二氧化碳致裂孔，二氧化碳致裂孔采用石粉封孔。
进一步，瞬态信号测试仪电连接笔记本电脑。有益效果：通过笔记本电脑读取孔壁压力时程曲线。
进一步，孔内压力测量装置通过压力传感器连接线与瞬态信号测试仪电连接。
进一步，发热管通过引爆线与起爆器电连接。
进一步，二氧化碳致裂管上端端部密封。
本方案的工作原理及有益效果在于：
1、本实用新型所公开的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，通过启动起爆器引爆二氧化碳致裂管中的发热管，致液态二氧化碳受热瞬间变成气态冲坏泄能片高速喷出，压力传感器将采集到的压力值输送至笔记本电脑，能够有效测量二氧化碳破岩孔内压力，测量结果准确可靠。
2、本实用新型所公开的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，通过启动起爆器，致液态二氧化碳受热瞬间变成气态，将压力时程曲线显示在笔记本电脑，操作简单便捷快速高效，成本低廉，装置不易损坏，维护成本低，能够循环使用。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为本实用新型二氧化碳致裂岩石压力的测量装置的结构示意图；
图2为本实用新型二氧化碳致裂岩石压力的测量装置中孔内压力测量装置、二氧化碳致裂管及泄能头的连接示意图；
图3为本实用新型二氧化碳致裂岩石压力的测量装置中泄能头的结构示意图；
图4为本实用新型二氧化碳致裂岩石压力的测量装置中孔内压力测量装置的结构示意图。
附图中标记如下：起爆器1、引爆线2、压力传感器连接线3、瞬态信号测试仪4、笔记本电脑5、岩体6、石粉7、二氧化碳致裂管8、孔内压力测量装置9、压力传感器9-1、压力传感器套筒9-2、泄能头10、泄能片10-1，液态二氧化碳10-2。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例
如图1-图4所示的一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，包括放置在岩体6内的二氧化碳致裂管8，二氧化碳致裂管8下端固定有泄能头10，二氧化碳致裂管8与泄能头10连接处设置有通孔，泄能头10上部的内腔存放液态二氧化碳10-2，且泄能头10上部的末端固定有泄能片10-1，泄能头10上下部分连接处的侧壁开设有两个泄压孔，二氧化碳致裂管8的上部固定有孔内压力测量装置9，孔内压力测量装置9电连接瞬态信号测试仪4，瞬态信号测试仪4电连接笔记本电脑5，二氧化碳致裂管8内放置有发热管，发热管通过引爆线2电连接起爆器1，通过启动起爆器1引爆二氧化碳致裂管8中的发热管，致液态二氧化碳10-2受热瞬间变成气态，体积膨胀600倍，冲坏泄能片10-1高速喷出，孔内压力测量装置9将采集到的压力值输送至笔记本电脑5，在笔记本电脑5上读取孔壁压力时程曲线，能够有效测量二氧化碳破岩孔内压力，测量结果准确可靠。
岩体6内开设有与二氧化碳致裂管8相适配的二氧化碳致裂孔，二氧化碳致裂孔采用石粉7封孔。
孔内压力测量装置9包括压力传感器套筒9-2以及放置在压力传感器套筒9-2内且螺纹连接的压力传感器9-1，压力传感器9-1电连接瞬态信号测试仪4，压力传感器套筒9-2通过压力传感器抱箍焊接固定在二氧化碳致裂管8上，压力传感器套筒9-2具有一定的标准厚度，用以固定压力传感器9-1和承受600MPa巨大冲击力。
该二氧化碳致裂岩石压力的测量装置测量时，首先将压力传感器装置9牢牢的焊接在二氧化碳致裂管8管壁，然后用二氧化碳充装机对二氧化碳致裂管8进行充装液态二氧化碳10-2，然后将压力传感器9-1放入压力传感器套筒9-2并通过螺纹紧密的连接在一起，用压力传感器连接线3将压力传感器9-1输出端与瞬态信号测试仪4输入端相连接，然后将二氧化碳致裂管8缓慢放入二氧化碳致裂孔，用石粉7进行封孔，然后通过启动起爆器1引爆二氧化碳致裂管8，二氧化碳致裂管8中液态二氧化碳10-2受热瞬间变成气态，体积膨胀600倍，冲坏泄能片10-1高速喷出，此时压力传感器9-1将采集到的压力值输送至笔记本电脑5，在笔记本电脑5上读取孔壁压力时程曲线。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。
Claims (9)
1.一种二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：包括放置在岩体内的二氧化碳致裂管，所述二氧化碳致裂管下端固定有泄能头，所述二氧化碳致裂管的上部固定有孔内压力测量装置，所述孔内压力测量装置电连接瞬态信号测试仪，所述二氧化碳致裂管内放置有发热管，所述发热管电连接起爆器，所述泄能头上部的内腔存放液态二氧化碳，且泄能头上部的末端固定有泄能片，所述泄能头上下部分连接处的侧壁开设有泄压孔。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述二氧化碳致裂管与泄能头连接处设置有通孔。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述孔内压力测量装置包括压力传感器套筒以及放置在压力传感器套筒内且螺纹连接的压力传感器，压力传感器电连接瞬态信号测试仪，压力传感器套筒通过压力传感器抱箍与二氧化碳致裂管固定。
4.根据权利要求3所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述压力传感器套筒具有标准厚度。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述岩体内开设有与二氧化碳致裂管相适配的二氧化碳致裂孔，二氧化碳致裂孔采用石粉封孔。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述瞬态信号测试仪电连接笔记本电脑。
7.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述孔内压力测量装置通过压力传感器连接线与瞬态信号测试仪电连接。
8.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述发热管通过引爆线与起爆器电连接。
9.根据权利要求5所述的二氧化碳致裂岩石压力的测量装置，其特征在于：所述二氧化碳致裂管上端端部密封。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115773461A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-03-10 | 重庆交通大学 | 一种超临界二氧化碳充装防护装置 |
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