[发明专利]一种煤岩样品液氮循环冻融增透模拟试验系统及方法

摘要

本发明公开了一种煤岩样品液氮循环冻融增透模拟试验系统及方法，该试验系统包括冻融装置、数据采集系统和煤岩样品，冻融装置包括液氮冻融试验箱和自增压液氮罐，煤岩样品放置在液氮冻融试验箱内，液氮冻融试验箱通过液氮供给管路连接自增压液氮罐，所述液氮供给管路包括三通接头，三通接头连接分别液氮冻融试验箱、自增压液氮罐和液氮增压管，所述数据采集系统包括高频压力传感器、低温应变片和温度传感器探头；该试验方法多次重复液氮冻融循环，考察不同冻融变量条件下对煤岩样品的应变和温度影响规律。本发明可模拟液氮循环冻融增透煤体或岩体的过程，为液氮循环冻融增透煤岩体抽采瓦斯或页岩气提供一种了可实现的实验平台。

主权项

一种煤岩样品液氮循环冻融增透模拟试验系统，包括冻融装置、数据采集系统和煤岩样品(8)，其特征在于：所述冻融装置包括液氮冻融试验箱(6)和自增压液氮罐(7)，煤岩样品(8)放置在液氮冻融试验箱(6)内，液氮冻融试验箱(6)内设有加热器(21)和液位传感器(69)，加热器(21)通过温控器连接线(22)连接温度控制器(2)，温度控制器(2)连接计算机(1)，液位传感器(69)与设置在液氮冻融试验箱(6)外侧的液位显示器(68)连接，液氮冻融试验箱(6)顶部设有液氮冻融试验箱密封盖(64)，液氮冻融试验箱密封盖(64)上设有安全泄压阀(61)、低温压力表(62)和排空阀(63)，液氮冻融试验箱(6)底部通过液氮供给管路连接自增压液氮罐(7)；所述液氮供给管路包括三通接头(612)，三通接头(612)第一端连接液氮冻融试验箱(6)底部，三通接头(612)第二端设有进液阀/排液阀(613)，三通接头(612)第三端设有增压阀(611)，自增压液氮罐设有液氮罐截止阀(71)，液氮罐截止阀(71)通过耐低温金属软管(72)连接进液阀/排液阀(613)，在液氮冻融试验箱(6)外侧设有液氮增压管(610)，液氮增压管(610)上端与液氮冻融试验箱(6)内部连通，液氮增压管(610)下端连接增压阀(611)；所述数据采集系统包括高频压力传感器(3)、低温应变片(41)和温度传感器探头(51)，低温应变片(41)和温度传感器探头(51)分别布置在煤岩样品(8)不同位置，低温应变片(41)通过应变仪连接线(42)连接应变仪(4)，温度传感器探头(51)通过温度传感器连接线(52)连接温度传感器(5)，应变仪(4)和温度传感器(5)均连接计算机(1)，高频压力传感器(3)布置在液氮冻融试验箱(6)内侧，高频压力传感器(3)通过USB数据线(31)连接计算机(1)；所述液氮冻融试验箱密封盖(64)一侧通过铰链与液氮冻融试验箱(6)连接，液氮冻融试验箱密封盖(64)另一侧设有密封盖把手(66)和紧固螺栓(67)，在液氮冻融试验箱密封盖(64)底面与液氮冻融试验箱(6)顶部相对应的位置设有密封槽(65)。