[实用新型]一种冷热交替循环致裂煤岩实验装置

权利要求书

1.一种冷热交替循环致裂煤岩实验装置，具有液氮供应装置、供热空气装置、排气装置、致裂煤岩容器装置和监控系统装置，其特征在于：

所述的液氮供应装置包括液氮瓶、液压泵、液氮增压装置和阀门；

所述的供热空气装置包括热空气制备装置、压力泵、增压装置和阀门；

所述的排气装置包括真空泵、单向阀、压力开关；

致裂煤岩容器装置包括上顶板、样品缸、保温壁、支撑底座；

所述的监控系统实时监控装置使用流程状态，监控系统包括计算机、温度传感器、压力传感器和数据监测报警装置；

液氮瓶连接液压泵，在经过增压装置推动后，从复合管道流入致裂煤岩容器，对煤岩进行冷浸；供热空气装置提供热空气，经压力泵、增压装置，从复合管推入致裂煤岩容器；液氮与热空气交替循环注入致裂煤岩容器，进而致裂煤岩；该装置在复合管道上设置有真空泵，便以更好抽取复合管道内气、液杂质；致裂煤岩容器为圆柱形状，顶板侧面开合进行放置煤样动作，且在一侧设置单向阀，受压力开关作用，主要作为排废气、保护装置使用；另设置有液压泵组可为致裂煤岩容器内样品煤岩体提供围压、轴压，模拟地应力条件下的煤岩致裂、孔隙发育。

2.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：从液氮瓶组接出管道，直接串联进入液压泵加压后，管道接出，流经液氮增压装置液氮腔后经复合管道注入煤岩；在复合管道上设置电动阀门，当阀门打开时，液氮即可从复合管道注入致裂煤岩容器内作用于煤岩。

3.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：在使用真空泵与复合管道通过隔离阀相连接的同时，致裂样品煤岩容器的上部设置带有单向阀的管道，对装置内残余液氮、氮气和热空气进行清理。

4.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：从热空气供给装置接出的管道，首先连接液压泵加压，管道接出后再连接增压装置，获得初始速度；在复合管道上设置电动阀门，当阀门打开时，热空气即可从复合管道喷射注入致裂煤岩容器内作用于煤岩。

5.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：复合管道上安装有两条管道连接至真空泵，一条管道连接复合管道中上部，另一管道连接在复合管道底部，更易于在复合管道内形成负压；真空泵设置的两条连接复合管道的管道，分别设置有隔离阀。

6.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：致裂煤岩容器上部设置密封垫，上顶板合拢处设置密封圈；致裂煤岩容器上部设置带有单向阀的废气排放装置；致裂煤岩容器的废气排放管道上设置有作用于该单向阀的压力开关，该压力开关在管道单向阀与样品煤岩容器连接管道段。

7.根据权利要求1所述冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：压力开关设置在致裂煤岩容器内中上部，在压力不在允许范围内时进行作用；该压力开关通过信号线连接到监控系统，且直接连接到废气排放管的单向阀上，即可直接启动废气排放装置，或通过监控系统启动该装置单向阀。

8.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：在样品煤岩体内部设置有温度传感器，通过信号线与监控系统连接；在样品煤岩体内设置有压力传感器，通过信号线与监控装置连接；监控系统设置有数据监测报警装置。

9.根据权利要求1所述的冷热交替循环致裂煤岩实验装置，其特征在于：各阀门、装置均通过输入输出模块与监控系统实施联动控制，可以实时监测装置运行状况，通过输出对各部件控制；对煤岩致裂容器内传感器的数据加以处理，生成图表。