[发明专利]高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置及方法

权利要求书

1.一种高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，包括：

压力试验机，用于对煤岩试块加载静载荷；

空气压缩机，所述空气压缩机具有压缩机进口和压缩机出口，所述压缩机进口能够与气源连通；

储气瓶，所述储气瓶具有储气瓶进口和储气瓶出口，所述储气瓶进口能够与所述压缩机出口连通；和

拉法尔喷嘴，所述拉法尔喷嘴具有喷嘴进口和喷嘴出口，所述喷嘴进口能够与所述储气瓶出口连通，所述拉法尔喷嘴用于与所述压力试验机配合以便所述喷嘴出口朝向所述煤岩试块的试验表面。

2.根据权利要求1所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，进一步包括位置调节装置，所述拉法尔喷嘴设置在所述位置调节装置上以便通过所述位置调节装置调节所述喷嘴出口和所述煤岩试块的所述试验表面之间的距离。

3.根据权利要求2所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，进一步包括喷嘴连接管，所述喷嘴连接管具有在其延伸方向上相对的第一端和第二端，所述喷嘴连接管的所述第一端与所述储气瓶出口相连，所述喷嘴连接管的所述第二端与所述喷嘴进口相连，所述喷嘴连接管具有刚性管段，所述刚性管段设置在所述位置调节装置上。

4.根据权利要求3所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，所述拉法尔喷嘴可拆卸的与所述喷嘴连接管相连。

5.根据权利要求3或4所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，所述储气瓶设有多个，所述压缩机出口与多个所述储气瓶中的每一者的所述储气瓶进口相连，所述喷嘴连接管的所述第一端与多个所述储气瓶中的每一者的所述储气瓶出口相连，进一步包括压力调节阀和第一压力表，所述压力调节阀和所述第一压力表中的每一者设置在所述喷嘴连接管上，所述第一压力表在所述喷嘴连接管的延伸方向上相对所述压力调节阀邻近所述喷嘴连接管的所述第一端设置。

6.根据权利要求5所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，进一步包括控制阀，所述控制阀设置在所述喷嘴连接管上，所述控制阀在所述喷嘴连接管的延伸方向上相对所述第一压力表邻近所述喷嘴连接管的所述第二端设置。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置，其特征在于，进一步包括储气瓶连接管和第二压力表，所述储气瓶连接管具有在其延伸方向上相对的第一端和第二端，所述储气瓶连接管的所述第一端与所述压缩机出口相连，所述储气瓶连接管的所述第二端与所述储气瓶进口相连，所述第二压力表设置在所述储气瓶连接管上。

8.一种利用根据权利要求1-7中任一项所述的高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验装置进行高压气射流冲孔破煤岩致裂增透实验的方法，包括以下步骤：

利用压力试验机对煤岩试块加载静载荷以便模拟所述煤岩试块的井下工况；

利用空气压缩机对来自气源的气体进行加压以便得到高压气体；

利用储气瓶储存所述高压气体；

利用拉法尔喷嘴对所述高压气体进行加速以便所述高压气体以设定流速喷向所述煤岩试块的试验表面。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过调节所述拉法尔喷嘴的位置调节喷嘴出口和所述煤岩试块的试验表面之间的距离。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，称量受到所述高压气体喷射前所述煤岩试块的重量以及受到所述高压气体喷射后所述煤岩试块的重量以便得到受到所述高压气体喷射后所述煤岩试块的损失重量。