【技术实现步骤摘要】
一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置
本专利技术涉及煤炭
，具体为一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置。
技术介绍
我国瓦斯赋存丰富，但大多数含有瓦斯的煤层渗透率低，导致开采难以实现，对煤层进行人工增透是解决低渗煤层瓦斯抽采的关键。液氮具有极低的温度(-196℃)，对环境无污染，容易制备且成本低廉。煤是一种天然的低强度、割理、微裂隙和孔隙等缺陷结构发育的地质体，低温液氮注入煤体后，可使煤体结构冻结损伤弱化、原生微裂隙扩展以及产生新裂隙，形成冻融致裂带。液氮气化后体积急剧膨胀(1m3的液氮气化后在21℃体积达696m3)，如果进行封闭，液氮气化会在煤体中产生巨大膨胀力对煤体进行致裂，形成气化高压致裂带，对煤样结构破坏，进一步的促进煤样裂隙发育，提高煤体的渗透率。液氮注入煤体增渗作用的观测、定量化描述仍需进一步完善，本实验装置可以实时从表面结构损伤、能量变化进行观测与定量化描述，并得到注入前后煤体内部结构的力学损伤。
技术实现思路
专利技术的目的在于提供一种观测液氮注...
【技术保护点】
1.一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，包括干燥系统、液氮注入系统、排气系统、加压系统、红外热成像系统、裂隙观测系统，其特征在于：所述液氮注入系统、排气系统和加压系统固定连接，/n所述干燥系统包括抽气管道(3)、抽真空泵(4)、真空干燥箱(10)，抽真空泵通过抽气管道(3)与真空干燥箱(10)连接；/n所述液氮注入系统包括液氮罐(1)、瓶内压力表(5)、不锈钢减压器(6)、耐低温管路压力表(7)、耐低温阀门(8)、液氮泵(12)、耐超低温流量计(13)、耐低温管路(14)、单轴压缩装置上部(15)、液氮注入口(1401)，所述耐低温管路(14)在单轴压缩装置上部(15)内。/n
【技术特征摘要】
1.一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，包括干燥系统、液氮注入系统、排气系统、加压系统、红外热成像系统、裂隙观测系统，其特征在于：所述液氮注入系统、排气系统和加压系统固定连接，
所述干燥系统包括抽气管道(3)、抽真空泵(4)、真空干燥箱(10)，抽真空泵通过抽气管道(3)与真空干燥箱(10)连接；
所述液氮注入系统包括液氮罐(1)、瓶内压力表(5)、不锈钢减压器(6)、耐低温管路压力表(7)、耐低温阀门(8)、液氮泵(12)、耐超低温流量计(13)、耐低温管路(14)、单轴压缩装置上部(15)、液氮注入口(1401)，所述耐低温管路(14)在单轴压缩装置上部(15)内。
2.根据权利要求1所述的一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，其特征在于：所述排气系统包括氮气排出管路(23)、氮气入口(2301)、气体流量计(24)、转接口(25)、液气排出软管(29)，所述氮气排出管路(23)在单轴压缩装置上部(15)内部。
3.根据权利要求1所述的一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，其特征在于：所述加压系统包括单轴压缩装置上部(15)、单轴压缩防护箱(16)、实验煤体(18)、单轴压缩装置下部(20)、主机(27)、显示屏(28)，所述单轴压缩装置下部(20)有装置下部向下动作(2001)、装置下部向上动作(2002)两个动作、所述动作由主机(27)通过装置下部控制线(2003)对单轴压缩装置下部(20)进行操作。
4.根据权利要求1所述的一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，其特征在于：所述红外热成像系统包括热成像采集装置(19)、热成像处理器(22)、主机(27)、显示屏(28)，所述热成像采集装置(19)由1901红外热成像镜头、1902支撑台、1903红外热成像传输线构成。
5.根据权利要求1所述的一种观测液氮注入煤体热学性能与结构损伤实验装置，其特征在于：所述裂隙观测系统包括裂隙观测装置(17)、裂隙发...
【专利技术属性】
技术研发人员：林海飞，罗荣卫，严敏，李博涛，秦雷，双海清，潘红宇，赵鹏翔，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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