[發(fā)明專利]一種高壓氮氣爆破致裂增透實驗裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510568271.1
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105064971B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海鋒;郭帥飛;王偉;趙旭;王海洋;孫揚
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種高壓氮氣爆破致裂增透實驗裝置，其特征是：高壓氮氣爆破致裂增透實驗裝置包括氮氣鋼瓶、空氣壓縮機和氣體增壓泵構(gòu)成高壓氮氣爆破的壓力源，高壓氣包一端通過不銹鋼導(dǎo)氣管與氣體增壓泵連接，另一端通過設(shè)置有氣控閥的導(dǎo)氣軟管與三軸壓力實驗機的三軸壓力室連接；不銹鋼導(dǎo)氣管主干路上連接有煤氣表，不銹鋼導(dǎo)氣管支路上均裝有控制閥和高壓氣包，在高壓氣包上安裝有壓力表和安全閥，被爆介質(zhì)放在三軸壓力室內(nèi)，其尺寸由三軸壓力室的范圍確定；所述的不銹鋼導(dǎo)氣管支路有三條，每條支路上均有高壓氣包，分別為第一高壓氣包，第二高壓氣包和第三高壓氣包，利用高壓氮氣爆破致裂增透實驗裝置控制氮氣壓力和氮氣體積，通過不銹鋼導(dǎo)氣管上的三條支路依次爆破，實現(xiàn)相同體積不同壓力和相同壓力不同體積兩種實驗方案下高壓氮氣致裂爆破。

2.權(quán)利要求1所述的一種高壓氮氣爆破致裂增透實驗裝置的方法，其特征是：利用高壓氮氣爆破致裂增透實驗裝置控制氮氣壓力和氮氣體積，實現(xiàn)相同體積不同壓力和相同壓力不同體積兩種實驗方案下高壓氮氣致裂爆破；

具體方法為：由氮氣鋼瓶產(chǎn)生的氮氣經(jīng)氣體增壓泵增壓后，首先通過第一控制閥，向第一高壓氣包充入高壓氮氣到設(shè)計壓力P₁，記下此過程煤氣表的讀數(shù)變化值V，開啟氣控閥，高壓氮氣將瞬時釋放，爆破致裂應(yīng)力加載下的被爆介質(zhì)；其次，通過第二控制閥，向第二高壓氣包內(nèi)充入氮氣，當煤氣表讀數(shù)變化同樣為V時，因高壓氣包體積的變化，第二高壓氣包內(nèi)氮氣壓力為P₂，開啟氣控閥，實施第二次爆破；最后，按照第二次爆破所述步驟通過第三控制閥向第三高壓氣包內(nèi)充入體積同樣為V的氮氣，此時壓力為P₃，實施第三次爆破；通過不銹鋼導(dǎo)氣管上的三條支路依次爆破，可以獲得相同體積，不同壓力下高壓氮氣爆破致裂效果；為獲得相同壓力，不同體積下高壓氮氣爆破致裂效果，控制三個高壓氣包內(nèi)氮氣壓力相同，其他爆破致裂過程同上。