[发明专利]液氮对含水煤样裂隙结构累积损伤作用的试验方法

摘要

本发明涉及一种液氮对含水煤样裂隙结构累积损伤作用的试验方法，其包括制作煤样；不同饱和度煤样的单周期液氮浸泡，多周期液氮循环浸泡煤样；称量每次饱和后煤样增重，并算出煤样内部裂隙容积变化量；利用显微镜观察煤样液氮浸泡试验前后表面的裂隙扩展情况，测量出裂隙增长量；对比液氮浸泡试验前后声波在煤样中的传播速度，计算出声波传播衰减速率，以表征煤样整体裂隙情况；煤样单轴抗压强度测量对不同饱和含水率煤样液氮浸泡效果和周期循环液氮浸泡煤样试验结果进行分析并得出结论。本发明操作流程简单，适用性强，能够有效反映液氮浸泡对含水煤样的裂隙扩展的规律，对煤层增透、煤层气开采以及提高煤层气抽采率具有较高借鉴意义。

主权项

一种液氮对含水煤样裂隙结构累积损伤作用的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制作煤样选取原生裂隙少、层理清晰的阜新盆地长焰煤制成煤样，并将煤样进行烘干及饱和处理，制得至少三组饱和含水率不同的煤样备用；(2)液氮浸泡(2.1)不同饱和度煤样的单周期液氮浸泡选择上述步骤(1)中不同饱和含水率的煤样各一组，并将各组煤样浸泡液氮后室温放置，作为单周期液氮浸泡试验；(2.2)多周期液氮循环浸泡煤样在相同煤样饱和含水率条件下采用多周期循环液氮浸泡，将每个周期煤样浸泡液氮后室温放置，再进行补偿饱和度；(3)称重称量每次饱和后煤样增重，并算出煤样内部裂隙容积变化量；(4)镜像形貌利用显微镜观察煤样液氮浸泡试验前后表面的裂隙扩展情况，测量出裂隙增长量；(5)声波测速对比液氮浸泡试验前后声波在煤样中的传播速度，计算出声波传播衰减速率，以表征煤样整体裂隙情况；(6)煤样单轴抗压强度测量对完成液氮循环浸泡试验但是却没有破坏的煤样试件进行单轴压缩试验，记录下煤样试件单轴压缩过程中的各项数据的变化；(7)试验结果分析及结论对不同饱和含水率煤样液氮浸泡效果和周期循环液氮浸泡煤样试验结果进行分析并得出结论。