本技术属于砂岩致裂装置，具体涉及一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台。
背景技术：
1、陕北榆林地区赋存大量煤炭资源，在我国煤炭资源中有着重要的战略地位，其煤层顶板大多为砂岩，砂岩质地坚硬，坚硬顶板冒落会产生强大的空气冲击，造成机械损失和人员伤亡等。为解决上述顶板问题，可对顶板进行爆破卸压，近些年水力致裂技术也日渐成熟，但仍然存在一些现实问题。爆破是一项危险的工程活动，会造成空气污染和噪音污染，国家对炸药的管控较为严格，爆破精准度控制困难。相比于爆破卸压，水力致裂技术可以实现更精确的岩石破裂和流体注入，同时对噪音和环境控制较好；但面对巨大工程必然存在水资源浪费问题，同时作用时间长，破岩效率低也是一个问题。并且目前现有的试验设备一般仅能进行单一性试验，对于微波试验时，试验室中的微波谐振腔主要用于进行封闭式的微波试验，其采用的砂岩试样的尺寸较小，不能够更准确地模拟岩体的真实行为，因此试验结果可靠性不能保证。现已有试验证明微波与液氮都会对岩石造成损伤，为了探究在微波与液氮交互作用下是否会有更高效率，需要提出一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其结构设计合理，通过对砂岩试样进行微波与液氮交互试验，能够探究在微波与液氮交互作用下破岩是否会有更高效率，进而便于通过微波与液氮协同作用，实现更高效的岩石破裂和空间卸压，不仅有望提高煤炭开采的效率，而且能够在一定程度上解决传统技术所面临的环境、安全和资源浪费等问题。
2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，包括试验舱体，其特征在于：所述试验舱体的一侧设置有用于致裂砂岩试样的微波致裂组件，所述试验舱体的另一侧设置有用于致裂砂岩试样的液氮致裂组件；
3、所述试验舱体内设置有升降台，所述升降台上设置有供砂岩试样放置的绝缘垫或密闭容器，所述试验舱体的内侧顶部和密闭容器的内侧顶部均设置有压力传感器和温度传感器，所述密闭容器上连接有抽真空组件；
4、所述砂岩试样上连接有多个声发射探头，所述试验舱体和密闭容器上均开设有多个供声发射探头穿过的穿孔；
5、所述微波致裂组件上连接有与密闭容器或砂岩试样相连的可伸缩微波管，所述液氮致裂组件上连接有与密闭容器或砂岩试样相连的可伸缩液氮管。
6、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述升降台包括设置在试验舱体底部的底座、设置在底座上方的水平承载平台和连接在底座与水平承载平台之间的剪叉升降机构。
7、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述微波致裂组件包括微波发生器和调谐器，所述微波发生器通过调谐器与可伸缩微波管连接，所述微波发生器和调谐器均设置在试验舱体的一侧外部。
8、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述液氮致裂组件包括液氮存储容器和用于对液氮存储容器进行加压的真空增压泵。
9、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述抽真空组件为设置在密闭容器上的真空泵，所述密闭容器上均设置有抽气口。
10、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述试验舱体的一侧设置有便于密闭容器或砂岩试样取放的舱门，所述密闭容器的一侧设置有便于砂岩试样取放的门体。
11、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述试验舱体的一侧设置有供所述微波致裂组件放置的第一储物仓，所述试验舱体的另一侧设置有供所述液氮致裂组件放置的第二储物仓。
12、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：当进行整体式试验时，所述密闭容器放置在水平承载平台上，所述密闭容器的底部设置有至少两个定位柱，所述水平承载平台上开设有多个与所述定位柱相配合的定位孔，所述定位孔的深度大于定位柱的长度。
13、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述定位孔内滑动穿设有一个导向杆，所述导向杆上套设有一个弹簧，所述导向杆的顶部设置有一个顶托，所述顶托滑动安装在定位孔内，所述弹簧支撑在定位孔的孔底与顶托之间，所述导向杆的下端延伸至水平承载平台的底部后螺纹连接限位螺母。
14、上述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：当进行开放式试验时，所述绝缘垫放置在升降台上，所述绝缘垫为云母垫，所述砂岩试样上打设有一个贯穿砂岩试样左右两侧的通孔，可伸缩微波管和可伸缩液氮管分别连接在所述通孔的两端。
15、本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
16、1、本实用新型通过设置微波致裂组件和液氮致裂组件，能够便于对砂岩试样进行微波与液氮交互试验，进而便于深入探究微波与液氮交互致裂的机理，进而便于提高破岩效率，减少资源的浪费。
17、2、本实用新型通过在升降台上设置绝缘垫或密闭容器，可以通过将小尺寸的砂岩试样放置在密闭容器内，为砂岩试样提供一个无氧环境，探究微波与液氮交互致裂的机理；同时也能够通过将大尺寸砂岩试样放置在绝缘垫上进行开放式试验，能够更加真实的模拟岩体的真实行为，岩体的物理和力学特性在大尺寸试验中更容易被还原，从而提高试验结果的可靠性；适用范围广泛。
18、3、本实用新型升降台的高度可以根据可伸缩液氮管和可伸缩微波管的布设高度进行适应性调节，进而便于完成密闭容器或砂岩试样与可伸缩液氮管和可伸缩微波管的连接；使其不再局限于普通的标准试样，能够进行各种尺寸和形状的试样试验，增加了试验的灵活性和广泛性，可以满足各种不同条件下的试验需求。
19、综上所述，本实用新型结构设计合理，通过对砂岩试样进行微波与液氮交互试验，能够探究在微波与液氮交互作用下破岩是否会有更高效率，进而便于通过微波与液氮协同作用，实现更高效的岩石破裂和空间卸压，不仅有望提高煤炭开采的效率，而且能够在一定程度上解决传统技术所面临的环境、安全和资源浪费等问题。
20、下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，包括试验舱体(1)，其特征在于：所述试验舱体(1)的一侧设置有用于致裂砂岩试样(23)的微波致裂组件，所述试验舱体(1)的另一侧设置有用于致裂砂岩试样(23)的液氮致裂组件；
2.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述升降台(2)包括设置在试验舱体(1)底部的底座(2-1)、设置在底座(2-1)上方的水平承载平台(2-2)和连接在底座(2-1)与水平承载平台(2-2)之间的剪叉升降机构(2-3)。
3.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述微波致裂组件包括微波发生器(8)和调谐器(9)，所述微波发生器(8)通过调谐器(9)与可伸缩微波管(10)连接，所述微波发生器(8)和调谐器(9)均设置在试验舱体(1)的一侧外部。
4.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述液氮致裂组件包括液氮存储容器(11)和用于对液氮存储容器(11)进行加压的真空增压泵(12)。
5.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述抽真空组件为设置在密闭容器(4)上的真空泵(14)，所述密闭容器(4)上均设置有抽气口。
6.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述试验舱体(1)的一侧设置有便于密闭容器(4)或砂岩试样(23)取放的舱门，所述密闭容器(4)的一侧设置有便于砂岩试样(23)取放的门体。
7.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述试验舱体(1)的一侧设置有供所述微波致裂组件放置的第一储物仓(15)，所述试验舱体(1)的另一侧设置有供所述液氮致裂组件放置的第二储物仓(16)。
8.按照权利要求2所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：当进行整体式试验时，所述密闭容器(4)放置在水平承载平台(2-2)上，所述密闭容器(4)的底部设置有至少两个定位柱(17)，所述水平承载平台(2-2)上开设有多个与所述定位柱(17)相配合的定位孔(18)，所述定位孔(18)的深度大于定位柱(17)的长度。
9.按照权利要求8所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：所述定位孔(18)内滑动穿设有一个导向杆(19)，所述导向杆(19)上套设有一个弹簧(20)，所述导向杆(19)的顶部设置有一个顶托(21)，所述顶托(21)滑动安装在定位孔(18)内，所述弹簧(20)支撑在定位孔(18)的孔底与顶托(21)之间，所述导向杆(19)的下端延伸至水平承载平台(2-2)的底部后螺纹连接限位螺母(22)。
10.按照权利要求1所述的一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台，其特征在于：当进行开放式试验时，所述绝缘垫(3)放置在升降台(2)上，所述绝缘垫(3)为云母垫，所述砂岩试样(23)上打设有一个贯穿砂岩试样(23)左右两侧的通孔，可伸缩微波管(10)和可伸缩液氮管(13)分别连接在所述通孔的两端。
