一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置，包括高压氮气储存罐、液态二氧化碳储存罐、样品室、密封盖、二氧化碳爆破管、增压泵，所述样品室与密封盖固定连接，高压氮气储存罐与样品室通过第一连接管相连通，液态二氧化碳储存罐与二氧化碳爆破管通过第二连接管相连通，其中第一连接管和第二连接管上分别设有第一阀门和第二阀门，增压泵与样品室通过第三连接管相连通，样品室上分别设有第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器。该装置能够模拟多种条件下的煤储层二氧化碳致裂增透情况，并记录实验所得的数据，评价增透效果，为现场二氧化碳致裂增透技术的应用提供理论依据和参考，减少工程的风险性和盲目性。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置
本技术涉及煤矿瓦斯抽采
，特别是涉及一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置。
技术介绍
我国瓦斯矿井中有相当多的煤层是低透气、难抽煤层，造成瓦斯抽放率、瓦斯抽放量和抽放浓度很低。因此，如何改变煤层的透气性和提高煤层瓦斯抽放率一直都是瓦斯综合治理的难题。二氧化碳致裂增透是一种煤矿井下煤层增透新技术，通过利用液态二氧化碳受热气化膨胀，快速释放高压二氧化碳气体，高压二氧化碳气体破裂煤层，增加煤层中的裂缝，进而增加煤层的透气性。但是由于现场煤储层压力、煤体结构和裂隙发育程度等条件的差异性，该技术在一些煤矿增透效果显著，但在一些煤矿增透效果并不理想，而现场试验成本高，风险大，使该技术的现场应用和推广受到了很大的限制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置，能够模拟多种条件下的煤储层二氧化碳致裂增透情况，并记录实验所得的数据，评价增透效果，为现场二氧化碳致裂增透技术的应用提供理论依据和参考，减少工程的风险性和盲目性。为解决上述技术问题，本技术提供了一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置，包括高压氮气储存罐、液态二氧化碳储存罐、样品室、密封盖、二氧化碳爆破管、增压泵，所述样品室与密封盖固定连接，高压氮气储存罐与样品室通过第一连接管相连通，液态二氧化碳储存罐与二氧化碳爆破管通过第二连接管相连通，其中第一连接管和第二连接管上分别设有第一阀门和第二阀门，所述增压泵与样品室通过第三连接管相连通，所述样品室上分别设有第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器，且第一压力传感器和第二压力传感器分别位于样品室的上下两端，所述第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器分别通过数据连接线与计算机电连接。所述二氧化碳爆破管包括充气头、储液管、泄能头，储液管的两端分别与充气头和泄能头螺纹连接，所述充气头上设有加热棒，且加热棒伸入到储液管中，所述储液管和泄能头之间设有挡片和切割圈，且挡片位于靠近储液管的一侧，所述泄能头上设有排气泄压孔。所述密封盖的下表面设有密封圈。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术的实验装置能够模拟多种条件下的煤储层二氧化碳致裂增透情况，并记录实验所得的数据，评价增透效果，为现场二氧化碳致裂增透技术的应用提供理论依据和参考，减少工程的风险性和盲目性。同时利用计算机记录实验过程中的数据，提高了实验数据的准确性，减小实验误差，并且可利用计算机直接对实验数据进行处理，提高了效率，减少了工作量。附图说明图1是本技术实验装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本技术实施方式作进一步详细描述。如图1所示，本技术提供了一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置，包括高压氮气储存罐1、液态二氧化碳储存罐2、样品室3、密封盖4、二氧化碳爆破管5、增压泵6，所述样品室3与密封盖4固定连接，密封盖4的下表面设有密封圈17，以此来保证样品室3的气密性，高压氮气储存罐1与样品室3通过第一连接管7相连通，液态二氧化碳储存罐2与二氧化碳爆破管5通过第二连接管8相连通，其中第一连接管7和第二连接管8上分别设有第一阀门9和第二阀门10。所述二氧化碳爆破管5包括充气头5a、储液管5b、泄能头5c，储液管5b的两端分别与充气头5a和泄能头5c螺纹连接，所述充气头5a上设有加热棒5d，且加热棒5d伸入到储液管5b中，所述储液管5b和泄能头5c之间设有挡片5e和切割圈5f，且挡片5e位于靠近储液管5b的一侧，所述泄能头5c上设有排气泄压孔5g。所述增压泵6与样品室3通过第三连接管11相连通，所述样品室3上分别设有第一压力传感器12、第二压力传感器13、流量传感器14，且第一压力传感器12和第二压力传感器13分别位于样品室3的上下两端，所述第一压力传感器12、第二压力传感器13、流量传感器14分别通过数据连接线15与计算机16电连接。实验时，首先利用切割机从矿上取回的煤样上切割出一块尺寸为140mm×140mm×300mm的实验样品18，并在实验样品18上打钻孔，其钻孔的尺寸与二氧化碳爆破管5相匹配，将实验样品18放入样品室3中，并用密封盖4个密封圈17进行密封处理，打开第一阀门9向样品室3内充入氮气，打开增压泵6向样品室3内增加压力，直到实验样品18的围压达到设计压力值，关闭第一阀门9，并通过第一压力传感器12、第二压力传感器13、流量传感器14以及计算机16记录下测试前实验样品18的渗透性数据。打开第二阀门10向储液管5b内充装液态二氧化碳，待液态二氧化碳充装完毕以后，利用矿用爆破器对加热棒5d进行通电加热，液态二氧化碳迅速气化变成二氧化碳气体，气体体积迅速膨胀至600倍以上，二氧化碳气体将挡片5e从切割圈5f中冲出并从排气泄压孔5g中迅速释放，高压二氧化碳气体压裂实验样品18，扩大实验样品18内的裂隙，通过第一压力传感器12、第二压力传感器13、流量传感器14以及计算机16记录下测试后实验样品18的渗透性数据。对比测试前和测试后的实验数据，评价增透效果，为现场二氧化碳致裂增透技术的应用提供理论依据和参考，减少工程的风险性和盲目性。本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本技术和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置，其特征在于：包括高压氮气储存罐、液态二氧化碳储存罐、样品室、密封盖、二氧化碳爆破管、增压泵，所述样品室与密封盖固定连接，高压氮气储存罐与样品室通过第一连接管相连通，液态二氧化碳储存罐与二氧化碳爆破管通过第二连接管相连通，其中第一连接管和第二连接管上分别设有第一阀门和第二阀门，所述增压泵与样品室通过第三连接管相连通，所述样品室上分别设有第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器，且第一压力传感器和第二压力传感器分别位于样品室的上下两端，所述第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器分别通过数据连接线与计算机电连接。

【技术特征摘要】
1.一种模拟二氧化碳致裂增透煤层的实验装置，其特征在于：包括高压氮气储存罐、液态二氧化碳储存罐、样品室、密封盖、二氧化碳爆破管、增压泵，所述样品室与密封盖固定连接，高压氮气储存罐与样品室通过第一连接管相连通，液态二氧化碳储存罐与二氧化碳爆破管通过第二连接管相连通，其中第一连接管和第二连接管上分别设有第一阀门和第二阀门，所述增压泵与样品室通过第三连接管相连通，所述样品室上分别设有第一压力传感器、第二压力传感器、流量传感器，且第一压力传感器和第二压力传感器分别位于样品室的上下两端，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全中，蔡永乐，王凯，薛江，董文强，宋宇飞，
申请(专利权)人：山西工程技术学院，
类型：新型
国别省市：山西,14