SU796459A1 - Устройство дл моделировани ВНЕзАпНОгО ВыбРОСА угл и гАзА - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВНЕЗАПНОГО ВЫБРОСА УГЛЯ И ГАЗА

Изобретение относитс  к горной промышлен ности и может быть использовано дл  моделировани  внезапных выбросов угл  и газа. Известно устройство дл  моделировани  про цесса внезапного выброса, выполненное в виде блока с полост ми, имитирующими горную выработку 1 . Недостатком данного устройства  вл етс  невозможность исследовани  вли ни  на процесс выброса многих горно-геологических факторов . Известно устройство дл  моделиррвани  внезапного выброса угл  и газа, включающее матрицу дл  размещени  в ней испытываемого образца, имеющую щтуцер дл  подвода газа и быстродействующий затвор, трубу с прозрачными стенками, имитирующую горную выработку средства соединени  матрицы с трубой, контрольно-измерительные приборы,, регистрирующие процессы, протекающие в матрице и фубе, имитирующей горную выработку, и соединительные шланги 2. Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченный диапазон исследований. Цель изобретени  - расширение диапазона I исследуемых параметров процесса внезапного выброса угл  и газа. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено поворотно-фиксирующим механизмом матрицы, набором диафрагм с отверсти ми разной формы и сечеш , аэродинамическим каркасом с поворотными лопаст ми дл  моделировани  изменени  азродинамического сопротивлени  горной выработки с механизмом управлени , выполненным в виде т г, гофрированной емкостью дл  демпфировани  ударной волны, образующейс  при выбросеугл  и газа, размещенной на конце трубы, имитирующей- гориую выработку, при зтом срерюм соединени  матрицы с трубой, имитирующей горную вырабожу, вьшолнеиы в виде шцж риого соедииеии  и патрубков с возможностью изменени  угла между продольными ос ми матрицы и трубы, имитирук цей гориую выраболсу, котора  вьшолнеиа секционной с герметичным подсоединением ее секций. Кроме зтого, устройство снабжено средством дл  подачи воды в матрицу, штуцером дл  подачи воды, установленным на матрице, и перфорированными трубками дл  напорного увлажнени  испытьшаемого образца.

На фиг. 1 представлено устройство дл  моделировани  внезапных выбросов угл  и газа, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Г, на фиг. 3 - узел Г на фиг. 1.

Устройство включает толстостенную металлическую матрицу 1 круглого сечени , имеющую верхнюю крыщку 2 со щтуцером 3 дл  подвода газа и быстродействующий затвор 4 в своей нижней части, последний имеет такую же конструкцию , как в известных устройствах. Внутри матрицы располагаютс  угольный брикет или образец 5, две перфорированные увлажнительные трубки 6 (при опытах на образцах трубки снимаютс ) и диафрагма 7 с отверстием заданного внутреннего сечени  и формы. .Можно использовать набор диафрагм с отверсти ми разного сечени  или одну диафрагму с регулируемым отверстаем.

На корпусе матрицы имеетсд штуцер дл  подсоединени  подвод щей трубки 8 от емкости 9 с жидкостью, на которой установлен манометр 10. На корпусе матрицы установлены датчики 11 давлени  газа и датчики 12 разрушени  угл . Кроме того, к матрице В верхней ее;части крепитс  рычаг 13 поворота. Фиксаци  матрицы в заданном положении осуществл етс  фиксатором 14. Матрицы через шарнир 15 и соединительные патрубки 16 соединены с фланцем первой секции трубы 17, имитирующей горную выработку. Труба выполнена в виде металлических-секций с прозрачными боковыми стенками из органического или кварцевого стекла, герметично состыковьшаемых друг с другом. Внутри каждой секции располагаетс  съемный азродинамический каркас 18, позвол ющий создавать переменное азродинамическое сопротивление движению газоугольного потока путем изменени  угла поворота лопаток 19 каркаса с помощью т г 20 и фиксатора 21 т ги.

На верхней крышке каждой секции трубы располагаютс  датчики 22 давлени  дл  замера статического давлени  в газоугольном потоке. Внутри трубы размещаютс  датчики 23 давлени  дл  измерени  полного напора потока газоугольной смеси, а на ее прозрачных стенках - фоторезисторы 24 дл  контрол  скорости перемещени  фронта потока. К последней секции трубы крепитс  демпфирующа  емкость 25, служаща  дл  гашени  ударной волны, формирующейс  при быстром открьгаании затвора, и предотвращени  выноса угл  в рабочее помещение.

Устройство работает следующим 6бр1азом. I При моделировании на образце угл  последний помещаетс  в матрицу 1, в горловине которой предварительно устанавливаетс  диафрагма 7 с заданным внутренним диаметром и формой отверсти . Свободное пространство между образцом л матрицей заполн етс  расплавленной менделеевской замазкой. Торцы образца оставл ютс  свободными от замазки. Затем после ее остывани , сверлени  через отверсти  в матрице освобождаютс  от замазки каналы датчиков давлени  газа. Датчики разрушени  угл  и две перфорированные увлажнительные трубки в этом случае не устанавливаютс .

При опытах на брикетах угл  последние приготавливаютс  путем прессовани  навесок угл , вз тых по массе с расчетом, чтобы после прессовани  каждой навески поверхность части брикета находилась на уровне очередных контактов датчиков разрушени . На поверхност х частей брикета устанавливаютс  датчики 12 разрушени .

Прессование брикетов ведетс  на обычном прессе, при этом в брикет одновременно устанавливаютс  увлажнительные трубки.

Брикеты и датчики разрушени  устанавливаютс  в матрице, производитс  подсоединение увлажнительных трубок 6 к водоподвод щей системе и герметизаци  матрицы описанным выше способом, подсоединение к ней верхней крышки 2, установка датчиков 11 давлени  газа , подсоединение газоподвод щей системы к штуцеру крышки матрицы и подача газа в матрицу дл  насыщени  угл ,

После насыщени  образца- (брикета) угл  газом до установлени  сорбционного равновеси  при заданном давлении матрица шариирно соедин етс  с фланцем первой секции трубы 17 и закрепл етс  под заданным углом к продольной оси Трубы с помощью поворотного рычага   фиксатора матрицы. Затем устанавливаютс  и герметизируютс  переходные соединительные патрубки 16 от матрицы к трубке. Увлажнение брикета угл  осуществл етс  после насыщени  угл  газом путем подачи сжатого воздуха в емкость 9 под необходимым давлением и вытеснени  жидкости из нее в брикет.

Следующим зтапом подготовки установки к опыту  вл етс  соединение секций трубы между собой и закрепление лопаток 19 аэродинамического каркаса 18 трубы под заданным к поперечному сечению трубы углом посредством т г 20 и фиксатора 21 т ги. Фиксаци  положени  лопаток осзоцествл етс  лутем установки болта 26 в отверсти х т г и фиксатора. С фланцем последней секции трубы соедин етс  фланец демпфирующей емкости 25.

Claims (2)

1. После установки датчиков давлени  газа в гнезда секций трубы производитс  настройка и контроль электрических цепей датчиков раз рушени  угл  и давлени  газа, имеющих электрическую св зь с гальванометрами осциллографа дл  записи регистрируемых параметров на фотопленку. После установки скоростной кинокамеры со стороны боковой поверхности трубы вклю чаетс  подсветка ее в отраженном свете от эк рана через прозрачные боковые стенки трубы к объективу кинокамеры. После этого пршзводитс  запуск привода механизма открьшани  затвора матрицы с синхронным включени ем осциллографа и кинокамеры. Устройство нар ду с параметрами, получаемыми при использовании ранее известного устройства, позвол ет измер ть скорость падени  давлени  газа по длине образца (брикета ) угл  при заданном давлении насыщени  угл  газом, диаметре горловины полости (диафрагмы матрицы) и конкретных свойствах газонасыщенного угл , устанавливать характер изменени  полного и статического напоров газоугольного потока в трубе, имитирующей горную выработку, при заданных аэродинамических сопротивлени х выработки и определ ть характер их вли ни  на развитие и протекание процесса выброса. Кроме того, изменение угла между продоль ными ос ми матрицы и трубы позвол ет вы вить качественную и количественную св зь между характером ориентировани  полости вы броса (матрицы) к выработке (трубе) и интенсивностью и силой (массой) выброса, определить при каких параметрах процесс высыпани  или обрушени  угл  способен перерасти непосредственно в выброс угл  и газа. Применение различного сечени  диафрагм горловины матрицы позвол ет дл  конкретных условий газоугольной среды определить вли ние аэродинамического сопротивлени  гор ловины полости выброса (диафрагмы) на изменение скорости перемещени  фронтов волн разрушени  угл  и падени  давлени  газа в нем. Возможность выполнени  на установке лабораторных опытов по напорному увлажнению брикетов угл  позвол ет у снить степень вли ни  влажности на развитие и протекание внезапного выброса угл  и газа. 94 Формула изобретени  1- Устройство дл  моделировани  внезапного выброса угл  и газа, включающее матрицу дл  размещени  в ней исп| гп ваемого образца , имеющую штуцер дл  подвода газа и быстродействующий затвор, трубу с прозрачными стенками, имитирующую горную выработку, средства соединени  матрицы с грубей, контрольно-измерительные прнборы, регистрирующие процессы, протекающие в матрице и трубе, имитирующей горную выработку, и соединительные шланги, отличающеес  тем, что, с целью расцщренн  диапазона исследуемых параметров процесса внезапного выброса угл  и газа, усфойсгао снабжено псюоротно иксирукнцим .механизмом матрицы, набором- диафрагм с отверсти ми разной фсфмы и сечени , аэродинамическим каркасом с повсфотными лопаст ми дли моделировани  изменени  азроданамическоге .сопротивлени  горной выработки с механизмом управлеш , вьшолненным в виде т г, гофрнрованной емкостью дл  демп фировани  ударной волны, образующейс  цри выбросе угл  и газа, размещенной на конце трубы, имитирующей . горную выработку, при этом средства соединени  матрицы с трубой, имитирующей горную выработку, выполнены в виде шарнирного соединени  и патрубков с возможностью изменени  угла между продольными ос ми матрицы и трубы, имитирующей горную выработку, котора  выполнена секционной с герметичным подсоединением ее секций. 2- Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что оно снабжено средством дл  подачи воды в матрицу, штуцером дл  подачи воды, установленным на матрице, и перфорированными трубками дл  напорного увлажнени  испытьтаемого образца. Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 583319, кл. Е 21 F 5/00, 1975.
2. 2.Труды ВостНИИ вентил ции шахт и предупреждени  зидотенных пожаров, т. 26, Кемерово , 1975, с. 147-153 (прототип).

   Q

   иг 2/7