[发明专利]一种高压氮气爆破致裂增透实验装置及方法

权利要求书

1.一种高压氮气爆破致裂增透实验装置，其特征是：高压氮气爆破致裂增透实验装置包括氮气钢瓶、空气压缩机和气体增压泵构成高压氮气爆破的压力源，高压气包一端通过不锈钢导气管与气体增压泵连接，另一端通过设置有气控阀的导气软管与三轴压力实验机的三轴压力室连接；不锈钢导气管主干路上连接有煤气表，不锈钢导气管支路上均装有控制阀和高压气包，在高压气包上安装有压力表和安全阀，被爆介质放在三轴压力室内，其尺寸由三轴压力室的范围确定；所述的不锈钢导气管支路有三条，每条支路上均有高压气包，分别为第一高压气包，第二高压气包和第三高压气包，利用高压氮气爆破致裂增透实验装置控制氮气压力和氮气体积，通过不锈钢导气管上的三条支路依次爆破，实现相同体积不同压力和相同压力不同体积两种实验方案下高压氮气致裂爆破。

2.权利要求1所述的一种高压氮气爆破致裂增透实验装置的方法，其特征是：利用高压氮气爆破致裂增透实验装置控制氮气压力和氮气体积，实现相同体积不同压力和相同压力不同体积两种实验方案下高压氮气致裂爆破；

具体方法为：由氮气钢瓶产生的氮气经气体增压泵增压后，首先通过第一控制阀，向第一高压气包充入高压氮气到设计压力P₁，记下此过程煤气表的读数变化值V，开启气控阀，高压氮气将瞬时释放，爆破致裂应力加载下的被爆介质；其次，通过第二控制阀，向第二高压气包内充入氮气，当煤气表读数变化同样为V时，因高压气包体积的变化，第二高压气包内氮气压力为P₂，开启气控阀，实施第二次爆破；最后，按照第二次爆破所述步骤通过第三控制阀向第三高压气包内充入体积同样为V的氮气，此时压力为P₃，实施第三次爆破；通过不锈钢导气管上的三条支路依次爆破，可以获得相同体积，不同压力下高压氮气爆破致裂效果；为获得相同压力，不同体积下高压氮气爆破致裂效果，控制三个高压气包内氮气压力相同，其他爆破致裂过程同上。