【技术实现步骤摘要】
一种破碎岩体孔隙传质传热试验装置及试验方法
本专利技术属于破碎岩体传热传质试验领域，尤其涉及一种破碎岩体孔隙传质传热试验装置及试验方法。
技术介绍
破碎岩体广泛存在于地下岩石工程中，同时在地下资源开采过程中会有或多或少的爆破扰动导致岩石破碎。有些岩石工程处于极高的温度环境下，例如：地下煤气化工程、核废料储存工程、地热工程等，破碎岩体的热质传递特性影响着这些工程的稳定和高效运行。但是目前还没有一种行之有效的研究破碎岩体热质传递特征的试验装置和方法。现有的破碎岩体渗流装置和方法，如CN107976391A、CN106226219A等，受设计方案和不耐高温材料的局限性只能运行在常温环境下，无法实现高温加载，同时由于装置材料的限制也无法使用CT扫描等手段研究破碎岩体的孔隙结构和渗流微观属性。现有的岩体加载装置和方法，如CN203534940U，只能实现岩体上的应力加载，无法实现按目标孔隙率的加载方式，一方面是由于完整岩体不具备破碎岩体的松散结构和可塑性；另一方面是因为设备设计之初没有采用侧限压缩的结构，因此难以控制径...
【技术保护点】
1.一种破碎岩体孔隙传质传热试验装置，包括分段渗透单元、压缩单元和微米X射线CT扫描仪；其特征在于：/n所述分段渗透单元由上冷却缸、加热缸和下冷却缸以及底座构成，所述上冷却缸、加热缸和下冷却缸从上到下依次连接并安装在底座上，形成上下连通的试验腔，在上冷却缸和加热缸之间以及加热缸和下冷却缸之间加垫陶瓷垫片；/n所述压缩单元由压头、上扩孔活塞、上滤水板和下滤水板、下扩孔活塞构成；所述压头、上扩孔活塞、上滤水板由上到下依次安装于所述试验腔的上冷却缸一端；所述下滤水板和下扩孔活塞由上到下依次安装于所述试验腔的下冷却缸一端；上滤水板和下滤水板之间为破碎岩体腔室；/n所述压头内设有连通...
【技术特征摘要】
1.一种破碎岩体孔隙传质传热试验装置，包括分段渗透单元、压缩单元和微米X射线CT扫描仪；其特征在于：
所述分段渗透单元由上冷却缸、加热缸和下冷却缸以及底座构成，所述上冷却缸、加热缸和下冷却缸从上到下依次连接并安装在底座上，形成上下连通的试验腔，在上冷却缸和加热缸之间以及加热缸和下冷却缸之间加垫陶瓷垫片；
所述压缩单元由压头、上扩孔活塞、上滤水板和下滤水板、下扩孔活塞构成；所述压头、上扩孔活塞、上滤水板由上到下依次安装于所述试验腔的上冷却缸一端；所述下滤水板和下扩孔活塞由上到下依次安装于所述试验腔的下冷却缸一端；上滤水板和下滤水板之间为破碎岩体腔室；
所述压头内设有连通上扩孔活塞与外部的出水管路，底座内部设有连通下扩孔活塞和外部的入水管路；
所述微米X射线CT扫描仪正对加热缸的一侧。
2.根据权利要求1所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置，其特征在于：所述上冷却缸和下冷却缸外侧分别缠绕铜管，铜管连接冷水循环泵。
3.根据权利要求1所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置，其特征在于：所述加热缸外侧安装有加热炉。
4.根据权利要求1所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置，其特征在于：所述入水管路的入水口处设置流量计和压力计。
5.根据权利要求1所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置，其特征在于：所述压头与上冷却缸之间和底座与下冷却缸之间均装有聚氨酯O形圈。
6.根据权利要求1所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置，其特征在于：所述微米X射线CT扫描仪的扫描精度至少为1微米级别。
7.根据权利要求1所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置，其特征在于：所述陶瓷垫片、上扩孔活塞、上滤水板、下滤水板、下扩孔活塞均为氧化锆陶瓷材质；加热缸和加热炉为铝合金材质。
8.一种使用权利要求1-6之一所述的破碎岩体孔隙传质传热试验装置进行破碎岩体孔隙传质传热试验方法，其步骤如下：
步骤一、将破碎岩体试样安装于试验装置
首先，将破碎岩体试样装入本发明破碎岩体孔隙传质传热试验装置的破碎岩体腔室中；然后依次将...
【专利技术属性】
技术研发人员：马丹，李樯，张吉雄，周楠，孙强，张强，李猛，黄艳利，孔赛博，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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