二氧化碳爆破沖擊動態監測試驗裝置及其測試方法技術域：
[0001]本發明屬于煤礦瓦斯治理中應用CO2爆破沖擊增加煤層滲透率的技術域，具體涉及一種二氧化碳爆破沖擊動態監測試驗裝置。

背景技術：
[0002]近幾年的工程實踐證明，CO2爆破增透是低滲透煤層瓦斯治理的進本質安全技術，低滲透高瓦斯煤層通過CO2爆破增滲，在煤層中形成一個具有多尺度放射狀的裂縫圈，即裂縫卸壓圈。在裂縫卸壓圈內，地應力場和瓦斯壓力場得到重新分布和改變，在此作用下，煤層滲透率提高了1~2個數量級，瓦斯抽采濃度和流量提高了1個數量級，瓦斯抽采達標時間縮短了2/3；煤巷掘進工作面的卸壓消突效果顯著，掘進速度提高了1~3倍，從而實現高瓦斯煤層的安全快速掘進。[0003]然而，目前對于CO2爆破沖擊產生裂隙和增加滲透率的機理并不十分清楚，使得對現場滲透率的增加缺乏科學的評價模型，這樣很有可能導致對現場增透效果做出錯誤的估計，給安全生產帶來隱患。

發明內容
 [0004]本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種二氧化碳爆破沖擊動態監測試驗裝置及其測試方法，本發明通過對試驗煤樣在沖擊過程的動態應力和應變、二氧化碳壓力和溫度變化進行觀測，從而得到CO2爆破應力波的衰減規律和CO2的流動規律。         
     
 [0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：二氧化碳爆破沖擊動態監測試驗裝置，包括CO2爆破沖擊試驗系統，CO2爆破沖擊試驗系統上設置有動態應力測試系統和靜態應力測試系統；CO2爆破沖擊試驗系統由應力加載機構、爆破沖擊機構和氣體收集機構組成，應力加載機構包括試件應力加載件和兩個法蘭盤，兩個法蘭盤前后并排設置，應力加載件設置在兩個法蘭盤之間，兩個法蘭盤之間連接有若干根鋼制拉桿，每根鋼制拉桿的兩端部均設有外螺紋，鋼制拉桿的兩端部分別螺紋連接有緊固螺母，兩個緊固螺母分別與兩個法蘭盤頂壓配合；應力加載件包括熱塑密封管，熱塑密封管的長度方向沿前后水平方向設置，熱塑密封管的軸線穿過法蘭盤的圓心，試驗煤樣設置在熱塑密封管內，熱塑密封管外側套有圍壓鋼管，圍壓鋼管的外壁沿軸向方向開設有缺口，缺口的長度為，的長度范圍為5-10cm，圍壓鋼管的外側套有管卡件，熱塑密封管、圍壓鋼管以及管卡件的長度相等，管卡件由兩根半圓管組成，半圓管的兩個側壁上均連接有連接板，兩根半圓管上下對稱設置，兩根半圓管的連接板之間通過若干緊固螺栓連接，緊固螺栓上設有與其配合的螺母；熱塑密封管的后端部內還設置有鋼制墊塊，鋼制墊塊位于試驗煤樣后端與后側的法蘭盤之間；所述的爆破沖擊機構設置在前側的法蘭盤上，氣體收集機構安裝在后側的法蘭盤上。

  [0006]爆破沖擊機構包括CO2爆破管，CO2爆破管同軸線固定在法蘭盤的前側面上，CO2爆說 破管的前端安裝有充氣閥，CO2爆破管內安裝有剪切片和電加熱絲，電加熱絲位于剪切片的前側，CO2爆破管上安裝有位于剪切片后側的探針溫度計。
[0007]氣體收集機構包括導氣管，所述的鋼制墊塊的中心處開設有安裝插孔，導氣管的前端部穿過法蘭盤后插設在鋼制墊塊的安裝插孔內，導氣管上沿氣流方向依次設置有流量計和氣體收集箱，氣體收集箱上安裝有壓力表、第二探針溫度計以及排氣閥。

[0008]動態應力測試機構包括若干動態應變片和PVDF壓力傳感器，試驗煤樣由若干標準試樣依次連接而成，動態應變片設置在每個標準試樣上，其中兩個PVDF壓力傳感器分別設置在剪切片和鋼制墊塊上，其余的PVDF壓力傳感器分別安裝在相鄰的兩個標準試樣連接處。[0009]靜態應力測試系統包括若干圍壓測壓環和軸向應變片，若干圍壓測壓環分別安裝在緊固螺栓上，在螺母作用下，圍壓測壓環壓在連接板上；若干軸向應變片分別安裝在鋼制拉桿上。