一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统技术方案

技术编号:41874529 阅读:22 留言:0更新日期:2024-07-02 00:26
本发明专利技术涉及一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统,包括电脉冲发生器、高压电极、接地电极、绝缘介质、岩石和液体介质,在所述高压电极和接地电极之间设有强磁源,强磁源距离岩石顶面无限接近且不接触,通过改变强磁源距离高压电极的距离实现电脉冲破岩方向的调节,通过脉冲电压调节所述高压电极与接地电极之间形成电场和强磁源的磁场线方向,进而使等离子体待生长区域内存在沿着所述岩石内部方向的电磁力;增加强磁源产生的磁场强度改变在电脉冲破岩电击穿过程岩石和液体介质中等离子体通道的生长路径,且增加总体等离子体通道长度。本发明专利技术无需对原有电脉冲破岩方法进行较大改变,就能实现相对较高的破岩效率,且适用范围灵活,岩石破碎方向可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电脉冲破岩,具体涉及一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统


技术介绍

1、电脉冲破岩具有效率高、绿色环保等优点,其破岩模式对电脉冲破岩效率至关重要。高压电脉冲破岩模式分为电破岩和液电破岩。在瞬时高压脉冲电压下,当脉冲电压上升时间较短(上升时间<500ns)、液体介质电导率较低(如电导率小于60μs/m的去离子水),且岩石与电极紧密接触时,岩石的电击穿场强小于液体介质的电击穿场强,放电等离子体通道主要产生在岩石内部,岩石破碎的动力来自等离子体通道膨胀时产生的冲击波应力,这种模式称为电破岩。反之,当脉冲电压上升时间较长,或者液体介质电导率较大,或岩石与电极非直接接触时,放电等离子体通道主要在液体介质中生成,液体介质中气泡溃灭和高速水流产生的冲击波作用于岩石表面,发生液电破岩。当前研究认为相比于液电破岩,电破岩效率更高。

2、已有对电脉冲破岩的研究表明,脉冲电压和电极间距与电脉冲破岩效率成正相关,脉冲电压和电极间距存在匹配关系。另一方面,电脉冲破岩效果在很大程度上取决于等离子体通道的生长路径。在其他条件相同时,等离子体通道的纵向贯穿深度越大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统,包括电脉冲发生器、高压电极、接地电极、绝缘介质、岩石和液体介质,电脉冲发生器的正负极分别连接高压电极和接地电极,高压电极和接地电极的外侧均附有绝缘介质,高压电极和接地电极的底部与岩石顶部接触或不接触,高压电极和接地电极之间的岩石内部为等离子体待生长区域,岩石、高压电极、接地电极均位于液体介质中,液体介质为破岩提供电导率小于60μS/m的液体环境;

2.根据权利要求1所述的一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统,其特征在于,所述等离子体待生长区域的宽度为高压电极和接地电极的直线距离,其纵向深度和厚度根据脉冲电压峰值增大而增大。

3.根...

【技术特征摘要】

1.一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统,包括电脉冲发生器、高压电极、接地电极、绝缘介质、岩石和液体介质,电脉冲发生器的正负极分别连接高压电极和接地电极,高压电极和接地电极的外侧均附有绝缘介质,高压电极和接地电极的底部与岩石顶部接触或不接触,高压电极和接地电极之间的岩石内部为等离子体待生长区域,岩石、高压电极、接地电极均位于液体介质中,液体介质为破岩提供电导率小于60μs/m的液体环境;

2.根据权利要求1所述的一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统,其特征在于,所述等离子体待生长区域的宽度为高压电极和接地电极的直线距离,其纵向深度和厚度根据脉冲电压峰值增大而增大。

3.根据权利要求1所述的一种提升电脉冲破岩效率的辅助系统,其特征在于,所述临界磁场适配值的获取方法为:控制强磁源的磁场强度从零依次增大,记录在特定脉冲峰值电压、高压电极与接地电极的间距、强磁源纵向距离、强磁源距离高压电极的横向距离,岩石破碎体积在有强磁源的磁场强度时较无强...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗云旭杨应林彭欢赵哲周鑫祝效华刘伟吉
申请(专利权)人:四川轻化工大学
类型:发明
国别省市:

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