[发明专利]一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法

说明书

一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法，本发明专利的组成包括瓦斯瓶、氦气瓶、真空泵、增压泵、参考罐、磁体、煤样夹持器、高温高压设备、控制与数据采集系统、压力表和阀门以及附加的离心机等。其特征是：所述的瓦斯瓶通过减压阀一与阀门一和压力表一相连，所述的氦气瓶通过减压阀二与阀门二和压力表二相连，所述的参考罐通过增压泵、精密流量计和阀门五、阀门六与煤样夹持器相连，所述的煤样夹持器一端连接有高温高压设备，所述的储油仓通过氟油管道阀门与线圈两端相连，所述的线圈通过数据线与控制与数据采集系统相连。本发明专利主要用于深部开采煤体高温高压条件下的低场核磁共振实验研究。

技术领域

本发明专利涉及一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法。

背景技术

近年来，随着检查技术和仪器设备的快速发展，低场核磁共振技术凭借其独有的技术优势受到广大研究学者的青睐，成为研究煤体孔裂隙的新技术。但随着煤矿掘进深度的增加，井下瓦斯压力和矿井温度都不断升高，传统的核磁共振仪已经无法真实精确的模拟井下高温高压环境，因此对现有实验装置的改进显得迫在眉睫。该装置可以真实模拟深部开采煤体的瓦斯压力和温度，为研究深部开采煤体的孔裂隙特征提供一定的参考依据。

发明内容

本发明专利的目的是提供一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

1. 一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法，该装置主要由瓦斯瓶、氦气瓶、真空泵、增压泵、参考罐、磁体、高温高压设备、控制与数据采集系统、压力表和阀门以及独立的离心机等部件组成。其特征是：所述的瓦斯瓶通过减压阀一与阀门一和压力表一相连，所述的氦气瓶通过减压阀二与阀门二和压力表二相连，所述的瓦斯瓶与参考罐之间连接有增压泵和精密流量计并通过阀门五与煤样夹持器相连，所述的煤样夹持器一端同时与高温高压设备相连，所述的储油仓通过氟油管道阀门七与线圈两端相连，所述的线圈通过数据线与控制与数据采集系统相连。

2.根据所述的一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法，其特征是：所述的瓦斯瓶与所述的压力表一之间的管路上安装有减压阀一、阀门一，所述的真空泵的管路上连接有排真空阀，所述的控制与数据采集系统包括主机、稳控单元、射频单元、梯度单元。

3.根据所述的一种深部开采高温高压条件下的核磁共振实验系统及方法，其特征是：所述的压力表用于检测气瓶加气的压力，所述的减压阀用于调节气体的出口压力，所述的增压泵用于增加瓦斯气体压力，弥补以往实验装置无法做深部瓦斯气体压力的缺陷，所述的磁体为实验过程提供稳定的磁场，所述的储油仓内有氟油，通过加压部件给煤样夹持器中注入氟油施加围压，温度的施加是通过高温高压设备给氟油加温，然后通过夹持器给煤样加温，所述的高温高压设备可以精确的反映出实验装置所需的温度和压力，所述的控制与数据采集系统用于测量煤样的T₂谱图等参数，整个实验管路以及各阀门采用耐磨损管线和高压密封接头，所述的装置连接处配备耐高压组合垫和密封胶带。

本发明专利的有益效果：

1. 本发明专利引入的增压泵可以使瓦斯压力达到深部开采煤体所处环境的瓦斯压力，精密流量计可以实时的监测瓦斯吸附量，所述的离心机可以对饱水煤样实现不同离心力测试。