本實(shí)用新型屬于煤巖損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤巖熱損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤層氣是近年來崛起的潔凈新能源,主要以吸附態(tài)蘊(yùn)藏在煤層中。我國(guó)煤層氣資源儲(chǔ)量豐富，但絕大部分儲(chǔ)層具有“高儲(chǔ)低滲”的特點(diǎn)，嚴(yán)重制約我國(guó)煤層氣工業(yè)的發(fā)展。如何提高低滲透煤層的滲透性來提高煤層氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，是煤層氣開采研究中的難點(diǎn)。常規(guī)的水力壓裂技術(shù)在煤層氣開發(fā)中已日漸成熟，注氣驅(qū)替瓦斯方法也已開始興起，但煤層氣產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益仍不理想。采用傳統(tǒng)的水力壓裂方法，在較短時(shí)間內(nèi)是有效的，但隨著時(shí)間增加，孔裂隙的閉合和滲透率的降低，開采量急劇下降，煤層氣并沒有完全開采出來，單純的水力壓裂效果已不足以滿足工業(yè)需求。因此對(duì)于煤層氣開采技術(shù)的改造迫在眉睫，隨之提出煤層氣注熱增產(chǎn)技術(shù)。為了研究煤巖熱開裂機(jī)理，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，不便于使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便，能實(shí)現(xiàn)煤巖熱破裂的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)過程，研究高溫對(duì)煤巖的損傷機(jī)理。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：煤巖熱損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括聲發(fā)射監(jiān)測(cè)裝置和煤樣加熱裝置，聲發(fā)射監(jiān)測(cè)裝置由顯示器、主機(jī)、前置放大器、電纜和高溫傳感器組成并通過電纜連接，電纜從前置放大器的電信號(hào)輸出端引出，并導(dǎo)入固定支架連接到高溫傳感器，通過旋轉(zhuǎn)試樣槽右端的螺絲固定煤樣以及使煤樣左端頂在高溫傳感器的耦合面，電阻絲和爐膛安裝在小車上，小車可在基座導(dǎo)軌上移動(dòng)，煤樣固定在試樣槽中不動(dòng)，進(jìn)出爐膛靠移動(dòng)爐膛來實(shí)現(xiàn)，爐溫通過機(jī)箱內(nèi)的溫控儀控制，基座導(dǎo)軌和固定支架均安裝固定在機(jī)箱上。

固定支架上設(shè)置有隔熱板，能與爐膛口咬合。

采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)。

1、本實(shí)用新型將煤樣放入試樣槽中，旋轉(zhuǎn)螺絲，固定煤樣使其左端剛好頂住高溫傳感器的耦合面，向左移動(dòng)小車，煤樣進(jìn)入爐膛，隔熱板剛好與爐膛口咬合，將爐膛與外界隔開，減少爐膛內(nèi)的熱量散失，提高加熱效率；爐膛采用電熱絲加熱，噪聲干擾很小，以免影響高溫傳感器對(duì)煤巖熱破裂過程中產(chǎn)生的彈性波的接收。

2、本實(shí)用新型采用高溫傳感器和耐高溫的電纜，避免了高溫對(duì)試驗(yàn)測(cè)試過程和結(jié)果的影響；煤樣固定不動(dòng)，進(jìn)出爐膛靠移動(dòng)爐膛來實(shí)現(xiàn)，減少了煤樣的震動(dòng)；爐溫測(cè)定采用相應(yīng)熱電偶及溫控儀。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1：顯示器；2：主機(jī)；3：主機(jī)開關(guān)；4：前置放大器；5：電纜；6：隔熱板；7：高溫傳感器；8：煤樣；9：試樣槽；10：螺絲；11：固定支架；12：爐膛；13：電阻絲；14：小車；15：基座導(dǎo)軌；16：機(jī)箱；17：溫控儀；18：溫度開關(guān)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型的煤巖熱損傷聲發(fā)射監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括聲發(fā)射監(jiān)測(cè)裝置和煤樣加熱裝置，聲發(fā)射監(jiān)測(cè)裝置由顯示器1、主機(jī)2、前置放大器4、電纜5和高溫傳感器7組成并通過電纜5連接，電纜5從前置放大器4的電信號(hào)輸出端引出，并導(dǎo)入固定支架11連接到高溫傳感器7，通過旋轉(zhuǎn)試樣槽9右端的螺絲10固定煤樣8以及使煤樣8左端頂在高溫傳感器7的耦合面，電阻絲13和爐膛12安裝在小車14上，小車14可在基座導(dǎo)軌15上移動(dòng)，煤樣8固定在試樣槽9中不動(dòng)，進(jìn)出爐膛12靠移動(dòng)爐膛12來實(shí)現(xiàn)，爐溫通過機(jī)箱16內(nèi)的溫控儀17控制，基座導(dǎo)軌15和固定支架11均安裝固定在機(jī)箱16上。

固定支架11上設(shè)置有隔熱板6，能與爐膛12口咬合。

本實(shí)用新型的工作過程為：將鉆取好的干燥柱狀煤樣8放入試樣槽9中，煤樣8左端面均勻涂抹耦合劑，旋進(jìn)螺絲10，使煤樣8左端面剛好與高溫傳感器7的耦合面完全接觸，向左移動(dòng)小車14，煤樣8進(jìn)入爐膛12，且隔熱板6剛好堵住爐膛12的開口，打開機(jī)箱16上的溫度開關(guān)18，調(diào)節(jié)溫控儀17，設(shè)定實(shí)驗(yàn)所需的溫度300℃；與此同時(shí)打開主機(jī)2上的主機(jī)開關(guān)3，啟動(dòng)顯示器1，打開相關(guān)的聲發(fā)射控制軟件，煤樣8隨著爐膛12內(nèi)的溫度升高而逐漸升高，煤樣8內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生破壞，并以彈性波的形式向周圍傳播，高溫傳感器7把接收的彈性波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過電纜5傳輸?shù)角爸梅糯笃?，電信號(hào)的電壓被放大，再傳輸?shù)街鳈C(jī)2，進(jìn)行信號(hào)處理，顯示器1顯示聲發(fā)射信號(hào)的處理結(jié)果，可以得到20℃～300℃不同溫度點(diǎn)下煤樣破裂過程中聲發(fā)射計(jì)數(shù)、累計(jì)計(jì)數(shù)、能量等參數(shù)的變化規(guī)律，分析處理聲發(fā)射數(shù)據(jù)，探究煤巖熱破裂機(jī)理；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉聲發(fā)射監(jiān)測(cè)裝置和煤樣加熱裝置。