CN104020272A - 控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，包括设于多功能爆炸试验硐室内的爆炸试验系统；多功能爆炸试验硐室包括依次连接的贮存准备区、火灾爆炸试验区、缓冲释放区；爆炸试验系统包括设于贮存准备区中的爆燃气体罐、检测系统和监控系统，还包括设于爆炸试验区中的防爆实验台、防爆试验箱和防爆高速摄像机，防爆试验箱的出气口出设有电磁阀和电子打火器；爆燃气体罐的出气管路与所述防爆试验箱的进气口连接。可在同一硐室内进行多种爆燃气体的模拟实验，系统运行费用低、寿命长、投资额度小、最大限度的节省了试验成本，可以得到科学准确实验数据和影像资料，同时可用于测试井下设备的防爆抗冲击性能，具有很高的科研、应用价值。

Description

控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置

技术领域

本发明涉及一种矿山中瓦斯爆炸模拟试验装置，尤其涉及一种控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置。

背景技术

近年矿山中瓦斯爆炸引起的矿山安全问题是重大安全事故的主要危险源，因此需要对矿山爆燃气体的极限范围内的破坏形式和能力做出更确切的认识，同时对于应用矿山中的设备仪器进行严格的防爆抗冲击实验。

现有技术中还没有一种可在同一硐室内进行多种爆燃气体的模拟实验，且运行费用低、寿命长且同时具有防爆抗冲击检测能力的爆炸模拟试验装置

发明内容

本发明的目的是提供一种可在同一硐室内进行多种爆燃气体的模拟实验，且运行费用低、寿命长的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，包括设于多功能爆炸试验硐室内的爆炸试验系统；

所述多功能爆炸试验硐室包括依次连接的贮存准备区、火灾爆炸试验区、缓冲释放区，所述贮存准备区与火灾爆炸试验区之间设有两道相互交错的挡墙和抗冲击安全门，所述火灾爆炸试验区与缓冲释放区之间设有防爆门；

爆炸试验系统包括设于所述贮存准备区中的爆燃气体罐、检测系统和监控系统，还包括设于所述爆炸试验区中的防爆实验台、防爆试验箱和防爆高速摄像机，所述防爆试验箱的出气口出设有电磁阀和电子打火器；

所述爆燃气体罐的出气管路与所述防爆试验箱的进气口连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，由于包括设于多功能爆炸试验硐室内的爆炸试验系统；多功能爆炸试验硐室包括依次连接的贮存准备区、火灾爆炸试验区、缓冲释放区；爆炸试验系统包括设于贮存准备区中的爆燃气体、检测系统和监控系统，还包括设于爆炸试验区中的防爆实验台、防爆试验箱和防爆高速摄像机，防爆试验箱的出气口出设有电磁阀和电子打火器；爆燃气体的出气管路与防爆试验箱的进气口连接，可在同一硐室内进行多种爆燃气体的模拟实验，系统运行费用低、寿命长、投资额度小、最大限度的节省了试验成本，可以得到科学准确实验数据和影像资料，具有很高的科研应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例中多功能爆炸试验硐室的平面示意图；

图2为本发明实施例中爆炸试验系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中爆炸试验系统在多功能爆炸试验硐室的布置示意图。

图中：

1、缓冲释放区，2、防爆门，3、火灾爆炸试验区，4、挡墙，5、抗冲击安全门，6、贮存准备区，7、运输试验巷，8、防爆高速摄像机，9、电子打火器，10、电磁阀，11、防爆试验箱，12、分段开关控制闸阀，13、不锈钢管，14、流量计量设备，15、密封软管，16、爆燃气体罐，17、监控系统，18、防爆实验台。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，其较佳的具体实施方式是：

包括设于多功能爆炸试验硐室内的爆炸试验系统；

所述多功能爆炸试验硐室包括依次连接的贮存准备区、火灾爆炸试验区、缓冲释放区，所述贮存准备区与火灾爆炸试验区之间设有两道相互交错的挡墙和抗冲击安全门，所述火灾爆炸试验区与缓冲释放区之间设有防爆门；

爆炸试验系统包括设于所述贮存准备区中的爆燃气体罐、检测系统和监控系统，还包括设于所述爆炸试验区中的防爆实验台、防爆试验箱和防爆高速摄像机，所述防爆试验箱的出气口出设有电磁阀和电子打火器；

所述爆燃气体罐的出气管路与所述防爆试验箱的进气口连接。

所述爆燃气体罐的出气管路上设有减压阀、流量测量仪器和分段开关控制闸阀。

所述爆燃气体罐的出气管路包括密封软管和不锈钢管。

所述防爆试验箱含有透明可观测部分。

具体实施例：

如图1、图2、图3所示，包括多功能爆炸试验硐室和爆炸试验系统两部分，其中硐室长36m，采用钢筋混凝土支护，巷道断面为半圆拱。硐室净宽4.0m、墙高3.0m、中高5.0米，净断面18.28m²。硐室内设置抗冲击波活门、栅栏门、风门、防爆门、卷帘门、存放室、消防器材室等，其中，大防爆门大风门和内设置小门规格为1200*800mm，并兼设卸压窗300*300mm，104平巷侧风门、防爆门外框尺寸规格为3.0*3.0m，风窗尺寸为400*800mm，防爆门风窗(缓冲窗内设钢筋栅栏，间距为150mm)；门框两侧设预埋件(钢板厚度10mm)，规格300*300mm。

应用本发明，通过流量测量装置的定量，将爆燃气体注入爆破实验硐室的透明试验箱，通过电磁阀、电子点火器控制模拟试验。通过防爆高速摄像机记录气体爆炸过程。确保安全的前提下，节省了试验成本，可得到更科学准确的实验数据及更直观的影像资料。

远程监控点燃保证了试验安全，量化了爆燃气体比例；防爆高速摄像机增加了记录的可视性，爆炸效果和威力更加直观，以获取更多影像资料。由于多功能爆破硐室的防爆性能足以满足1千克TNT当量爆炸实验，金属管路为标准DN20出口，可以与不同类型、大小的防爆试验箱连接，应用于测试井下仪器、设备、材料的抗暴抗冲击能力。

具体实施例的工作原理是：

搭建完成爆燃实验系统后，首先将气源切换至空气，进行管路输送系统和爆燃实验装置的吹扫；同时开启多功能硐室的通风系统，进行爆燃实验装置和多功能硐室内甲烷浓度测量，使其值均为0后开启电子点火装置和阀门；

人员退出多功能硐室，并依次关闭多功能硐室的防爆密闭门、防火门，风门，并视频监控硐室内的实验系统状态；

将气源切换至甲烷，开启甲烷气瓶，并调节流量测量装置，向爆燃实验系统供气，同时监控爆燃实验系统内的甲烷浓度；

当爆燃实验系统内的甲烷浓度达到预定浓度时，关闭甲烷气瓶，并开启爆燃实验系统一段出气孔处的电磁阀，点燃甲烷和空气的预混气体，开始爆燃过程；

爆燃过程结束后，关闭电子点火装置，并将气源切换至空气，进行管路输送系统和爆燃实验装置的吹扫直至其内甲烷浓度为0；

当多功能硐室内的甲烷浓度为0后，打开风门、防火门及防爆密闭门，关闭管路输送系统上的阀门，关闭多功能硐室的通风系统，安全地完成一次爆炸模拟实验并进行记录。

以上所述，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，其特征在于，包括设于多功能爆炸试验硐室内的爆炸试验系统；

所述多功能爆炸试验硐室包括依次连接的贮存准备区、火灾爆炸试验区、缓冲释放区，所述贮存准备区与火灾爆炸试验区之间设有两道相互交错的挡墙和抗冲击安全门，所述火灾爆炸试验区与缓冲释放区之间设有防爆门；

爆炸试验系统包括设于所述贮存准备区中的爆燃气体罐、检测系统和监控系统，还包括设于所述爆炸试验区中的防爆实验台、防爆试验箱和防爆高速摄像机，所述防爆试验箱的出气口出设有电磁阀和电子打火器；

所述爆燃气体罐的出气管路与所述防爆试验箱的进气口连接。

2.根据权利要求1所述的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述爆燃气体罐的出气管路上设有减压阀、流量测量仪器和分段开关控制闸阀。

3.根据权利要求2所述的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述爆燃气体罐的出气管路包括密封软管和不锈钢管。

4.根据权利要求1、2或3所述的控制矿井可爆混合气体比例的爆炸模拟试验装置，其特征在于，所述防爆试验箱含有透明可观测部分。