CN105422167B - 一种瓦斯抽放管路环境模拟装置 - Google Patents

一种瓦斯抽放管路环境模拟装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105422167B
CN105422167B CN201510918952.6A CN201510918952A CN105422167B CN 105422167 B CN105422167 B CN 105422167B CN 201510918952 A CN201510918952 A CN 201510918952A CN 105422167 B CN105422167 B CN 105422167B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
pipeline
gas pipeline
branch
ram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510918952.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105422167A (zh
Inventor
陈学习
李东明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Institute of Science and Technology
Original Assignee
North China Institute of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Institute of Science and Technology filed Critical North China Institute of Science and Technology
Priority to CN201510918952.6A priority Critical patent/CN105422167B/zh
Publication of CN105422167A publication Critical patent/CN105422167A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105422167B publication Critical patent/CN105422167B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F7/00—Methods or devices for drawing- off gases with or without subsequent use of the gas for any purpose

Abstract

本发明涉及一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，它包括两相对间隔设置的竖梁，在两所述竖梁之间设置一个或多个水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路与所述竖梁之间为可拆卸地连接，每一瓦斯管路均两端密闭，在所述瓦斯管路的一个密闭端连接三个支管，另一个密闭端设置一抽气支管，所述抽气支管与一真空泵连接；在所述瓦斯管路的侧壁上设置多个用于连接仪器的支管。本发明可用于在实验室中对瓦斯管路的工作环境进行模拟，并通过精密的测量仪器的测量实现研究瓦斯抽放管内部的压力变化规律，瓦斯、煤尘和水的混合物的性质变化规律等，由此能够在安全的条件下实现对瓦斯管路的相关研究。

Description

一种瓦斯抽放管路环境模拟装置
技术领域
本发明涉及一种模拟装置，特别是涉及一种瓦斯抽放管路环境模拟装置。
背景技术
煤矿瓦斯抽采是指利用瓦斯泵或其它抽放设备抽取煤层中高体积分数的瓦斯，再通过与巷道隔离的管网把抽出的高体积分数瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。煤矿瓦斯抽采是治理煤矿瓦斯的根本性措施，而瓦斯抽采管路的漏气、水堵及渣堵是影响瓦斯抽采效率的主要因素。目前，由于煤矿井下情况复杂，危险度高，无法细致地分析瓦斯、水及煤渣在抽放管网中的流动情况。
并且，瓦斯抽放管路的实际工作环境也使得对抽放管网中影响抽采效率的因素的相关研究难以在井下环境中开展：煤矿瓦斯抽放管路安装分布于煤矿巷道中，长度由实际情况而定；瓦斯抽放由真空泵抽取实现，整个管路内部空气环境为负压，负压最高可达到-0.09MPa，同时抽放过程中，煤岩层中的液态水和煤泥不可避免的靠自重及负压流入抽放管路；由于温差效应，管路中的气态水也会凝结成液态水。
此外，正常实验室环境下也无法通过简单的设备模拟出瓦斯抽放管路环境。因此，目前基本没有装置能够模拟煤矿井下瓦斯抽放管网的内部环境。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于研究瓦斯抽采中网管内部流体情况的瓦斯抽放管路环境模拟装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：它包括两相对间隔设置的竖梁，在两所述竖梁之间设置一个或多个水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路与所述竖梁之间为可拆卸地连接，每一瓦斯管路均两端密闭，在所述瓦斯管路的一个密闭端连接三个支管，另一个密闭端设置一抽气支管，所述抽气支管与一真空泵连接；在所述瓦斯管路的侧壁上设置多个用于连接仪器的支管。
在两所述竖梁上上、下间隔设置多对滑枕，每一所述滑枕均滑动连接在位于所述竖梁上的垂向滑槽中，在每一竖梁上上、下均匀布置有多个插销孔，所述滑枕通过一插销与所述插销孔连接；所述瓦斯管路支撑在位于同一高度处的一对所述滑枕上。
在两所述竖梁的顶端分别设置一拉升系统，每一拉升系统均通过一提升绳索连接所述瓦斯管路。
每一所述瓦斯管路上的所述支管的数量为八个，在所述瓦斯管路的上侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的前侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的下侧间隔设置四个所述支管，其中，位于所述瓦斯管路下侧的四个所述支管中的两个与位于所述瓦斯管路上侧的两个所述支管位置相对。
在所述滑枕的顶部设置一弧形槽，在所述弧形槽的两侧分别设置一螺栓孔；所述瓦斯管路坐落在所述滑枕的所述弧形槽中且通过一与两所述螺栓孔连接的半圆钢箍固定在所述滑枕上。
所述拉升系统采用电葫芦。
在每一所述竖梁底部设置一基座，每一所述基座的底部设置有四个高度可调的垫脚。
在每一所述竖梁的中部的外侧等间隔设置四个第一环钉，在每一所述基座的四个角处分别设置一第二环钉，每一第一环钉通过一绷紧的钢索与一第二环钉连接。
在每一个所述支管的开口端封堵一个堵头。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明可用于在实验室中对瓦斯管路的工作环境进行模拟，并通过精密的测量仪器的测量实现研究瓦斯抽放管内部的压力变化规律，瓦斯、煤尘和水的混合物的性质变化规律等，由此能够在安全的条件下实现对瓦斯管路的相关研究。2、本发明还可用于教学，在实验室中模拟和演示瓦斯抽放系统的工作过程，使学生更好的理解瓦斯抽放的内容和相关难点。3、本发明还可以用于在某煤矿需要建立瓦斯抽放系统之前，先对其径向环境进行模拟，也更好地优化瓦斯抽放系统的设计方案。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的侧视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明包括两相对间隔设置的竖梁1，在每一竖梁1的下端紧固连接一基座2。在两竖梁1上上、下间隔设置多对滑枕3，每一滑枕3均滑动连接在位于竖梁1上的垂向滑槽中。在每一竖梁1上上、下均匀布置有多个插销孔，滑枕3通过一穿过竖梁1插销孔和自身的插销使其停留在竖梁1的预定高度处。本发明可以根据实验内容设置一个或多个瓦斯管路4，各瓦斯管路4之间直径有所差异。每一瓦斯管路4支撑在位于同一高度处的一对滑枕3上。瓦斯管路4的两端密闭，在其中一个密闭端连接有三个支管，分别为进水支管5、煤尘添加支管6和压力平衡支管7；在另一个密闭端设置一抽气支管8，抽气支管8与一真空泵9连接。在瓦斯管路4的上侧间隔设置两支管10，在瓦斯管路4的前侧间隔设置两支管10，在瓦斯管路4的下侧间隔设置四个支管10，其中，位于瓦斯管路4下侧的四个支管10中的两个与位于瓦斯管路4上侧的两个支管10位置相对。这些支管10用于连接放水器、水位计和压力表等，具体的连接方式根据实验的内容而定，一般情况下，瓦斯管路4上、下相对的一对支管10用于安装水位计，而压力表的安装只需占用一个支管10。在两竖梁1的顶端分别设置一拉升系统11，每一拉升系统11均通过一个提升绳索12连接瓦斯管路4，在实验中，拉升系统11用于改变瓦斯管路4的高度，在具体调整高度时，需先取下连接滑枕3与竖梁1的插销，待拉升系统11将瓦斯管路4提升/降低至新的高度时，再次通过插销使滑枕3与竖梁1连接，瓦斯管路4即停留在新的高度处。
在一个优选的实施例中，在滑枕3的顶部设置一弧形槽，在弧形槽的两侧分别设置一螺栓孔；瓦斯管路4坐落在滑枕3的弧形槽中并通过一与两螺栓孔连接的半圆钢箍(图中未示出)固定在滑枕3上。
在一个优选的实施例中，滑枕3的边缘间隔设置有多个滑轮(图中未示出)，滑轮用于与竖梁1的垂向滑槽连接。
在一个优选的实施例中，拉升系统11采用电葫芦。
在一个优选的实施例中，在每一竖梁1中部的外侧等间隔设置四个环钉，相应地，在基座2的四角处分别设置一环钉，每一位于竖梁1上的环钉通过一绷紧的钢索13与一位于基座2上的环钉连接，用于增加竖梁1与基座2连接的稳固性。
在一个优选的实施例中，在每一基座2的底部设置有四个高度可调的垫脚14。
在一个优选的实施例中，在每一个支管10的开口端封堵一个堵头15，在实验中，未安装压力表、水位计和放水器等仪器的支管10利用堵头15来进行封堵。
本发明在使用时，选取符合实验要求的尺寸的瓦斯管路4，将瓦斯管路4提升到要求的高度，模拟瓦斯抽放管路布置，按照比例将水、煤尘分别通过进水支管5、煤尘添加支管6导入瓦斯管路4，也可以先将水和煤尘按比例混合，然后利用污水泵16通过进水支管5泵入瓦斯管路4；同时，利用真空泵9使瓦斯管路4内实现负压，关内压强设定在煤矿瓦斯抽放管路内部负压值。由此实现对井下瓦斯抽放管路的实验室模拟。通过连接外部器材可进行该环境下的基于瓦斯管路的各类模拟实验。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：它包括两相对间隔设置的竖梁，在两所述竖梁之间设置一个或多个水平布置的瓦斯管路，各所述瓦斯管路之间直径有所差异，所述瓦斯管路与所述竖梁之间为可拆卸地连接，每一瓦斯管路均两端密闭，在所述瓦斯管路的一个密闭端连接三个支管，三个所述支管分别为进水支管、煤尘添加支管和压力平衡支管，另一个密闭端设置一抽气支管，所述抽气支管与一真空泵连接；在所述瓦斯管路的侧壁上设置多个用于连接仪器的支管；所述仪器为放水器、水位计和压力表；在两所述竖梁上上、下间隔设置多对滑枕，每一所述滑枕均滑动连接在位于所述竖梁上的垂向滑槽中，在每一竖梁上上、下均匀布置有多个插销孔，所述滑枕通过一插销与所述插销孔连接；所述瓦斯管路支撑在位于同一高度处的一对所述滑枕上。
2.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：在两所述竖梁的顶端分别设置一拉升系统，每一拉升系统均通过一提升绳索连接所述瓦斯管路。
3.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：每一所述瓦斯管路上的所述支管的数量为八个，在所述瓦斯管路的上侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的前侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的下侧间隔设置四个所述支管，其中，位于所述瓦斯管路下侧的四个所述支管中的两个与位于所述瓦斯管路上侧的两个所述支管位置相对。
4.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：在所述滑枕的顶部设置一弧形槽，在所述弧形槽的两侧分别设置一螺栓孔；所述瓦斯管路坐落在所述滑枕的所述弧形槽中且通过一与两所述螺栓孔连接的半圆钢箍固定在所述滑枕上。
5.如权利要求2所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：所述拉升系统采用电葫芦。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：在每一所述竖梁底部设置一基座，每一所述基座的底部设置有四个高度可调的垫脚。
7.如权利要求6所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：在每一所述竖梁的中部的外侧等间隔设置四个第一环钉，在每一所述基座的四个角处分别设置一第二环钉，每一第一环钉通过一绷紧的钢索与一第二环钉连接。
8.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于：在每一个所述支管的开口端封堵一个堵头。
CN201510918952.6A 2015-12-10 2015-12-10 一种瓦斯抽放管路环境模拟装置 Active CN105422167B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510918952.6A CN105422167B (zh) 2015-12-10 2015-12-10 一种瓦斯抽放管路环境模拟装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510918952.6A CN105422167B (zh) 2015-12-10 2015-12-10 一种瓦斯抽放管路环境模拟装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105422167A CN105422167A (zh) 2016-03-23
CN105422167B true CN105422167B (zh) 2018-07-27

Family

ID=55500661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510918952.6A Active CN105422167B (zh) 2015-12-10 2015-12-10 一种瓦斯抽放管路环境模拟装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105422167B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201228557Y (zh) * 2007-10-30 2009-04-29 河南理工大学 综采工作面周期来压采空区瓦斯涌出的模拟试验装置
CN102564725A (zh) * 2012-03-12 2012-07-11 徐州中矿安达矿山科技有限公司 一种立体瓦斯抽采采空区流场模拟实验装置
CN102828769A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 中煤科工集团重庆研究院 矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置
CN103775122A (zh) * 2014-02-25 2014-05-07 中国矿业大学(北京) 易自燃高瓦斯煤层采空区瓦斯抽采与煤炭自燃模拟实验装置
CN205400795U (zh) * 2015-12-10 2016-07-27 华北科技学院 瓦斯抽放管路环境模拟装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201228557Y (zh) * 2007-10-30 2009-04-29 河南理工大学 综采工作面周期来压采空区瓦斯涌出的模拟试验装置
CN102564725A (zh) * 2012-03-12 2012-07-11 徐州中矿安达矿山科技有限公司 一种立体瓦斯抽采采空区流场模拟实验装置
CN102828769A (zh) * 2012-09-20 2012-12-19 中煤科工集团重庆研究院 矿井瓦斯抽采用成套接抽输送装置
CN103775122A (zh) * 2014-02-25 2014-05-07 中国矿业大学(北京) 易自燃高瓦斯煤层采空区瓦斯抽采与煤炭自燃模拟实验装置
CN205400795U (zh) * 2015-12-10 2016-07-27 华北科技学院 瓦斯抽放管路环境模拟装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
瓦斯抽采主管道泄漏监测与漏点定位系统实验研究;裴为华;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20150315(第03期);第50-52页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105422167A (zh) 2016-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109211749B (zh) 测定波动水位下隧道衬砌渗透系数及土体孔压响应的室内试验装置
CN105699269B (zh) 沥青混合料多向恒压渗流测试装置
CN104458535B (zh) 一种用于离心模型试验的土体渗透特性测定装置
CN104265331A (zh) 一种模拟巷道突水注浆封堵的可视化试验系统装置
CN104297128A (zh) 一种高压水及负压加载状态下三轴应力渗流实验装置
CN107831106B (zh) 智能渗透率测量试验台
CN105675070A (zh) 异型文丘里流量计和用其测量多相流中气液相流量的方法
CN103089287B (zh) 一种可调式工作面粉尘模拟实验装置
CN203420706U (zh) 一种变角度水平井模拟实验装置
CN204877524U (zh) 一种可拆卸可组合式巷道风阻、风压、风量测定实训装置
CN104033147A (zh) 一种低渗水平井分段压裂耦合流动实验装置
CN203849930U (zh) 一种测试压裂裂缝摩阻的装置
CN105422167B (zh) 一种瓦斯抽放管路环境模拟装置
CN205228797U (zh) 用于模拟管道基础沉降的试验装置
CN107796745A (zh) 一种隧道衬砌渗水水压水量测定实验装置及方法
CN205400795U (zh) 瓦斯抽放管路环境模拟装置
CN104034372A (zh) 一种密度修正型多参数瓦斯流量计及密度修正方法
CN201795982U (zh) 一种评价筛管防砂性能的装置
CN105333989B (zh) 用于测量管道中液体介质的微差压的引压装置
CN204754921U (zh) 基于顶板破坏范围的探测装置
CN205656020U (zh) 一种管桥模型实验系统
CN206052798U (zh) 一种适用于灌注桩浇注过程模拟的模型试验装置
CN205483962U (zh) 一种多相流管道内co2局部腐蚀测试装置
CN209372595U (zh) 一种模拟管道悬空沉降变形的试验装置
CN207408177U (zh) 粉尘作业环境中的气体采集装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant