CN113281234A - 一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,涉及瓦斯扩散渗流测定技术领域,包括恒温箱、基础罐、对照罐一、对照罐二、抽真空组件以及瓦斯供给组件,其中,所述基础罐、对照罐一以及对照罐二均固定排布在所述恒温箱中,且均分别与由抽真空组件的抽吸端相连,以及与瓦斯供给组件的供给端相连;所述对照罐一能够模拟钻机直接钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响;所述对照罐二能够模拟周围钻机钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯扩散渗流测定技术领域,具体是一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置。
背景技术
为了减少瓦斯灾害事故的发生,需要***瓦斯含量及瓦斯扩散渗流情况,因此掌握了煤屑瓦斯扩散渗流规律便能够提高应变能力,也能够***煤与瓦斯突出的危险性,而现有的煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,往往仅能够测定不同粒度的煤屑的瓦斯扩散渗流数据,并不能够根据实际情况进行多向对照测定,导致其实际应用较为有限。
因此,有必要提供一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:包括恒温箱、基础罐、对照罐一、对照罐二、抽真空组件以及瓦斯供给组件,其中,所述基础罐、对照罐一以及对照罐二均固定排布在所述恒温箱中,且均分别与由抽真空组件的抽吸端相连,以及与瓦斯供给组件的供给端相连;
所述对照罐一能够模拟钻机直接钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响;
所述对照罐二能够模拟周围钻机钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响。
进一步,作为优选,所述对照罐一以及对照罐二均包括基础罐,所述基础罐包括罐体、上旋盖、下旋盖、底板以及压紧板,其中,所述罐体的上下两端分别螺纹连接上旋盖和下旋盖;
所述罐体的下部内侧密封卡设有用于承载煤屑的底板,所述上旋盖上固定有导向板,所述导向板与控制轴的中部螺纹连接,所述控制轴的两端为光杆,且上端光杆密封滑动穿过所述上旋盖与把手相连,下端光杆与压紧板相连,以便通过控制所述压紧板的位置高度为煤屑提供初始压力;
且所述压紧板为具有孔体的网格板。
进一步,作为优选,所述对照罐一还包括竖向钻进头、竖向钻机以及密封扶正板一,其中,所述竖向钻进头密封竖向滑动穿过其对应的罐体上的底板,且所述竖向钻进头的初始位置与该底板上表面齐平,所述竖向钻进头的底部与竖向钻机的竖向钻轴同轴相连,且所述竖向钻进头的直径与竖向钻轴直径相同,所述竖向钻轴密封滑动穿过密封扶正板一,所述密封扶正板一位于其对应的罐体上的下旋盖中。
进一步,作为优选,所述对照罐一还包括横向钻进头、横向钻机以及密封扶正板二,其中,所述横向钻进头密封横向滑动穿过其对应的罐体,且所述横向钻进头的初始位置与该罐体的内壁齐平,所述横向钻进头的另一端与横向钻机的横向钻轴同轴相连,且所述横向钻进头的直径与横向钻轴直径相同,所述横向钻轴密封滑动穿过密封扶正板二,所述密封扶正板二位于其对应的管体的外侧。
进一步,作为优选,所述对照罐二还包括横向振荡弹簧和横向振荡器,其中,多个所述横向振荡弹簧的一端连接至对应的罐体侧面,另一端与横向振荡器的输出端相连,所述横向振荡器为线性振荡器。
进一步,作为优选,所述对照罐二还包括竖向振荡弹簧和竖向振荡器,其中,多个所述竖向振荡弹簧的一端连接至对应的罐体的底面,另一端与竖向振荡器的输出端相连,所述竖向振荡器为线性振荡器。
进一步,作为优选,所述抽真空组件包括抽气分管、抽气总管以及真空泵,其中,所述抽气分管的一端与基础罐的底部相连通,且连通处位于底板的上方,另一端连通至抽气总管上,所述抽气总管与真空泵的抽吸端相连通,所述抽气总管上还设置有压力表二,所述抽气分管上还设置有阀门一。
进一步,作为优选,所述瓦斯供给组件包括注气分管、注气总管以及瓦斯罐,其中,所述注气分管的一端与基础罐的顶部相连通,另一端连通至注气总管上,所述注气总管与瓦斯罐相连通,所述注气分管上还设置有阀门二。
进一步,作为优选,所述基础罐中还设置有分层架体,所述分层架体包括具有上开口的放置槽,所述放置槽内依次交替放置煤屑与分层网格,且最底部的分层网格直接与放置槽的槽底相接触,所述分层网格的网孔小于煤屑的粒径,且能够使得所述分层架体内的煤屑具有横向分层走向,位于对照罐一中的放置槽的下方以及左侧对应开设有通孔。
进一步,作为优选,还包括测量装置,所述测量装置设置在基础罐上,所述测量装置包括扩散渗流管、压力表三以及流量测定表,所述扩散渗流管的一端与基础罐的顶部相连通,另一端为开口,所述扩散渗流管上还依次设置有压力表三、阀门三以及流量测定表。
与现有技术相比,本发明提供了一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,具有以下有益效果:
本装置中,对照罐一能够模拟钻机直接钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响;其中竖向钻机钻进时,能够模拟垂直于分布层走向的钻进对于瓦斯扩散渗流的影响,横向钻机钻机时,能够模拟平行于分布层走向的钻进对于瓦斯扩散渗流的影响;
另外,对照罐二能够模拟周围钻机钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响,其可以与对照罐一进行同向对照,另外,基础罐、对照罐一、对照罐二还能够实现多向对照测定,对实际操作有较好的指导意义。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明中恒温箱的内部结构示意图;
图3为本发明中基础罐的结构示意图;
图4为本发明中对照罐一的结构示意图;
图5为本发明中分层架体的结构示意图;
图中:1、恒温箱;2、基础罐;3、对照罐一;4、对照罐二;5、抽气分管;6、抽气总管;7、真空泵;8、注气分管;9、注气总管;10、瓦斯罐;11、压力表一;12、压力表二;13、扩散渗流管;14、压力表三;15、流量测定表;16、放置槽;17、分层网格;21、罐体;22、上旋盖;23、下旋盖;24、底板;25、压紧板;26、控制轴;27、导向板;31、竖向钻进头;32、竖向钻机;33、密封扶正板一;34、横向钻进头;35、横向钻机;36、密封扶正板二;41、横向振荡弹簧;42、横向振荡器;43、竖向振荡弹簧;44、竖向振荡器。
具体实施方式
请参阅图1~5,本发明实施例中,一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:包括恒温箱1、基础罐2、对照罐一3、对照罐二4、抽真空组件以及瓦斯供给组件,其中,所述基础罐2、对照罐一3以及对照罐二4均固定排布在所述恒温箱1中,且均分别与由抽真空组件的抽吸端相连,以及与瓦斯供给组件的供给端相连;
所述对照罐一3能够模拟钻机直接钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响;
所述对照罐二4能够模拟周围钻机钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响,从而实现多向对照测定,对实际操作有较好的指导意义。
本实施例中,所述对照罐一3以及对照罐二4均包括基础罐2,也就是说,对照罐一3和对照罐二4均具有基础罐2的所有结构,并在基础罐2的基础上相应的增加有部分结构,所述基础罐2包括罐体21、上旋盖22、下旋盖23、底板24以及压紧板25,其中,所述罐体21的上下两端分别螺纹连接上旋盖22和下旋盖23;
所述罐体21的下部内侧密封卡设有用于承载煤屑的底板24,所述上旋盖22上固定有导向板27,所述导向板27与控制轴26的中部螺纹连接,所述控制轴26的两端为光杆,且上端光杆密封滑动穿过所述上旋盖22与把手相连,下端光杆与压紧板25相连,以便通过控制所述压紧板25的位置高度为煤屑提供初始压力;
且所述压紧板25为具有孔体的网格板,因此利用瓦斯供给组件向基础罐2中注入瓦斯时,压紧板25不会阻碍注入的进行。
本实施例中,如图3,所述对照罐一3还包括竖向钻进头31、竖向钻机32以及密封扶正板一33,其中,所述竖向钻进头31密封竖向滑动穿过其对应的罐体21上的底板24,且所述竖向钻进头31的初始位置与该底板24上表面齐平,所述竖向钻进头31的底部与竖向钻机32的竖向钻轴同轴相连,且所述竖向钻进头31的直径与竖向钻轴直径相同,所述竖向钻轴密封滑动穿过密封扶正板一33,所述密封扶正板一33位于其对应的罐体21上的下旋盖23中,实施时,通过竖向钻机32能够驱动竖向钻头31在竖向上实现钻进,并且,所述基础罐2中还设置有分层架体,所述分层架体包括具有上开口的放置槽16,所述放置槽16内依次交替放置煤屑与分层网格,且最底部的分层网格直接与放置槽16的槽底相接触,所述分层网格的网孔小于煤屑的粒径,且能够使得所述分层架体内的煤屑具有横向分层走向,位于对照罐一3中的放置槽16的下方以及左侧对应开设有通孔,因此钻进时,能够模拟垂直于分布层走向的钻进情况。
另外,所述对照罐一3还包括横向钻进头34、横向钻机35以及密封扶正板二36,其中,所述横向钻进头34密封横向滑动穿过其对应的罐体21,且所述横向钻进头34的初始位置与该罐体21的内壁齐平,所述横向钻进头34的另一端与横向钻机35的横向钻轴同轴相连,且所述横向钻进头34的直径与横向钻轴直径相同,所述横向钻轴密封滑动穿过密封扶正板二36,所述密封扶正板二36位于其对应的管体21的外侧,因此钻进时,能够模拟平行于分布层走向的钻进情况。
本实施例中,如图2,所述对照罐二还包括横向振荡弹簧41和横向振荡器42,其中,多个所述横向振荡弹簧41的一端连接至对应的罐体21侧面,另一端与横向振荡器42的输出端相连,所述横向振荡器42为线性振荡器,需要解释的是,各个横向振荡弹簧均对应一横向振荡器42,各个横向振荡器42均为独立动作且强度可调,从而能够模拟不同长度以及不同钻进强度的周围钻机竖向钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响。
另外,所述对照罐二还包括竖向振荡弹簧43和竖向振荡器44,其中,多个所述竖向振荡弹簧43的一端连接至对应的罐体31的底面,另一端与竖向振荡器44的输出端相连,所述竖向振荡器44为线性振荡器,需要解释的是,各个竖向振荡弹簧均对应一竖向振荡器44,各个竖向振荡器44均为独立动作且强度可调,从而能够模拟不同长度以及不同钻进强度的周围钻机横向钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响。
需要特别说明的是,在对照实验时,可在基础罐2、对照罐一3以及对照罐二4中放置同样粒径且已知标准状态下的扩散渗流数据的煤屑,其中,利用通过竖向钻机32能够驱动竖向钻头31在竖向上实现钻进,从而模拟垂直于分布层走向的钻进时瓦斯扩散渗流情况,与此同时,利用横向振荡器的振荡,来模拟周围钻机竖向钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响,进而实现同向对比,同理,也可进行其他的实验对比。
本实施例中,所述抽真空组件包括抽气分管5、抽气总管6以及真空泵7,其中,所述抽气分管5的一端与基础罐2的底部相连通,且连通处位于底板24的上方,另一端连通至抽气总管6上,所述抽气总管6与真空泵7的抽吸端相连通,所述抽气总管6上还设置有压力表二12,所述抽气分管5上还设置有阀门一。
本实施例中,所述瓦斯供给组件包括注气分管8、注气总管9以及瓦斯罐10,其中,所述注气分管8的一端与基础罐2的顶部相连通,另一端连通至注气总管9上,所述注气总管9与瓦斯罐10相连通,所述注气分管8上还设置有阀门二。
本实施例中,还包括测量装置,所述测量装置设置在基础罐2上,所述测量装置包括扩散渗流管13、压力表三14以及流量测定表15,所述扩散渗流管13的一端与基础罐2的顶部相连通,另一端为开口,所述扩散渗流管13上还依次设置有压力表三14、阀门三以及流量测定表15。
在具体实施时,向基础罐2、对照罐一3以及对照罐二4中放置同样粒径且已知标准状态下的扩散渗流数据的煤屑,利用抽真空组件对三个罐体进行抽真空,并保持八个小时,随后利用瓦斯供给组件向三个罐体内注入一定压力的等量瓦斯,并保持八个小时,然后利用对照罐一3模拟钻机直接钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响;利用对照罐二4模拟周围钻机钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响,最后利用测量装置收集瓦斯扩散渗流数据即可。
以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:包括恒温箱(1)、基础罐(2)、对照罐一(3)、对照罐二(4)、抽真空组件以及瓦斯供给组件,其中,所述基础罐(2)、对照罐一(3)以及对照罐二(4)均固定排布在所述恒温箱(1)中,且均分别与由抽真空组件的抽吸端相连,以及与瓦斯供给组件的供给端相连;
所述对照罐一(3)能够模拟钻机直接钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响;
所述对照罐二(4)能够模拟周围钻机钻进时对于瓦斯扩散渗流的影响。
2.根据权利要求1所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述对照罐一(3)以及对照罐二(4)均包括基础罐(2),所述基础罐(2)包括罐体(21)、上旋盖(22)、下旋盖(23)、底板(24)以及压紧板(25),其中,所述罐体(21)的上下两端分别螺纹连接上旋盖(22)和下旋盖(23);
所述罐体(21)的下部内侧密封卡设有用于承载煤屑的底板(24),所述上旋盖(22)上固定有导向板(27),所述导向板(27)与控制轴(26)的中部螺纹连接,所述控制轴(26)的两端为光杆,且上端光杆密封滑动穿过所述上旋盖(22)与把手相连,下端光杆与压紧板(25)相连,以便通过控制所述压紧板(25)的位置高度为煤屑提供初始压力;
且所述压紧板(25)为具有孔体的网格板。
3.根据权利要求2所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述对照罐一(3)还包括竖向钻进头(31)、竖向钻机(32)以及密封扶正板一(33),其中,所述竖向钻进头(31)密封竖向滑动穿过其对应的罐体(21)上的底板(24),且所述竖向钻进头(31)的初始位置与该底板(24)上表面齐平,所述竖向钻进头(31)的底部与竖向钻机(32)的竖向钻轴同轴相连,且所述竖向钻进头(31)的直径与竖向钻轴直径相同,所述竖向钻轴密封滑动穿过密封扶正板一(33),所述密封扶正板一(33)位于其对应的罐体(21)上的下旋盖(23)中。
4.根据权利要求2或3所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述对照罐一(3)还包括横向钻进头(34)、横向钻机(35)以及密封扶正板二(36),其中,所述横向钻进头(34)密封横向滑动穿过其对应的罐体(21),且所述横向钻进头(34)的初始位置与该罐体(21)的内壁齐平,所述横向钻进头(34)的另一端与横向钻机(35)的横向钻轴同轴相连,且所述横向钻进头(34)的直径与横向钻轴直径相同,所述横向钻轴密封滑动穿过密封扶正板二(36),所述密封扶正板二(36)位于其对应的管体(21)的外侧。
5.根据权利要求2所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述对照罐二还包括横向振荡弹簧(41)和横向振荡器(42),其中,多个所述横向振荡弹簧(41)的一端连接至对应的罐体(21)侧面,另一端与横向振荡器(42)的输出端相连,所述横向振荡器(42)为线性振荡器。
6.根据权利要求2或5所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述对照罐二还包括竖向振荡弹簧(43)和竖向振荡器(44),其中,多个所述竖向振荡弹簧(43)的一端连接至对应的罐体(31)的底面,另一端与竖向振荡器(44)的输出端相连,所述竖向振荡器(44)为线性振荡器。
7.根据权利要求2所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述抽真空组件包括抽气分管(5)、抽气总管(6)以及真空泵(7),其中,所述抽气分管(5)的一端与基础罐(2)的底部相连通,且连通处位于底板(24)的上方,另一端连通至抽气总管(6)上,所述抽气总管(6)与真空泵(7)的抽吸端相连通,所述抽气总管(6)上还设置有压力表二(12),所述抽气分管(5)上还设置有阀门一。
8.根据权利要求2所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述瓦斯供给组件包括注气分管(8)、注气总管(9)以及瓦斯罐(10),其中,所述注气分管(8)的一端与基础罐(2)的顶部相连通,另一端连通至注气总管(9)上,所述注气总管(9)与瓦斯罐(10)相连通,所述注气分管(8)上还设置有阀门二。
9.根据权利要求2所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:所述基础罐(2)中还设置有分层架体,所述分层架体包括具有上开口的放置槽(16),所述放置槽(16)内依次交替放置煤屑与分层网格,且最底部的分层网格直接与放置槽(16)的槽底相接触,所述分层网格的网孔小于煤屑的粒径,且能够使得所述分层架体内的煤屑具有横向分层走向,位于对照罐一(3)中的放置槽(16)的下方以及左侧对应开设有通孔。
10.根据权利要求1所述的一种煤屑瓦斯扩散渗流测定装置,其特征在于:还包括测量装置,所述测量装置设置在基础罐(2)上,所述测量装置包括扩散渗流管(13)、压力表三(14)以及流量测定表(15),所述扩散渗流管(13)的一端与基础罐(2)的顶部相连通,另一端为开口,所述扩散渗流管(13)上还依次设置有压力表三(14)、阀门三以及流量测定表(15)。
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