CN204575638U - 大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置，包括三维液压加载系统，试验箱体，瓦斯充气管路，瓦斯面充气及其附属密封装置。所述瓦斯面充气装置由底面不透气面板、面充气交叉管路网、三维通孔网状结构不锈钢泡沫和密封封条组成，可保证对试验煤样进行充气时，气体首先从瓦斯充气管路进气孔流入三维通孔网状结构不锈钢泡沫再渗入煤层。利用三维通孔网状结构不锈钢泡沫材料隔离突出模拟试验煤样和进气孔，避免了与实际情况有所偏差的“点充气”问题，实现了对突出煤样实施均匀“面充气”。同时，通过调节三维通孔网状结构不锈钢泡沫的渗透系数来模拟实际煤层的瓦斯赋存的不均衡性，更加逼真地模拟了实际煤层瓦斯来源。

Description

大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟试验装置，尤其涉及大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置。
背景技术：
煤与瓦斯突出以及由此引发的瓦斯爆炸事故严重威胁着我国煤矿的安全生产，制约着煤炭工业的安全、高效和快速发展。弄清煤与瓦斯突出机理，采取相应的预防措施对保证煤矿安全生产具有重要意义。
国内外许多学者从上世纪就开始在实验室研究煤与瓦斯突出，并设计了许多突出装置。现有的煤与瓦斯突出试验装置，虽然在一定程度上加深了煤与瓦斯突出机理研究的进展，但仍然存在着装置尺寸小和使用瓦斯点充气的缺点。
为此，本实用新型的设计有鉴于以上设计的缺陷，通过潜心研究和设计并综合大量的实验经验，研究出一种大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的新型瓦斯面充气装置。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题为：现有的煤与瓦斯突出试验装置尺寸小且使用的瓦斯充气系统为与实际情况有所偏差的“点充气”，难以和实际煤层瓦斯赋存相一致的缺点。
为解决上述问题，实现对突出模拟试验的煤样进行均匀“面充气”，更加逼真地模拟实际煤层瓦斯来源，本实用新型公开了一种大型煤与瓦斯突出三维模拟试验系统的瓦斯面充气装置，包括1套三维液压加载系统，1个大型突出模拟试验箱体，1个瓦斯充气管道和1套瓦斯面充气装置。
所述1套三维液压加载系统由1组反力架和3组液压千斤顶组成，所述1个大型突出模拟试验箱体由箱体、瓦斯充气孔和巷道开挖口组成，所述1个瓦斯充气孔和瓦斯充气管道布置在试验箱体的右下侧，与1套瓦斯面充气装置由密封材料和固定压条通过螺栓连接组合而成。
本实用新型所述的充气管道采用铜焊焊接，充气细管是内径为6mm的耐高压的铜质细管，在铜质细管上钻有小细孔，纵横交叉布置在瓦斯充气面装置的底面不透气面板上。
本实用新型所述的瓦斯面充气装置由透气而不透粉尘的三维通孔网状结构不锈钢泡沫布置在纵横交叉钻有小细孔的铜质细管上组成。瓦斯气体首先从瓦斯充气管路进气孔流入三维通孔网状结构不锈钢泡沫，再通过三维通孔网状结构不锈钢泡沫材料渗入煤层。
本实用新型所述的试验箱体内壁表面和充气管路接口处均涂一定厚度的密封胶，密封胶在凝固后可以防止箱体充气孔焊接缝处漏气，同时使材料上表面均匀受力。
综上所述，本实用新型的有益效果：利用三维通孔网状结构不锈钢泡沫材料隔离突出模拟试验煤样和进气孔，避免了与实际情况有所偏差的“点充气”问题，实现了对突出煤样实施均匀“面充气”，更加逼真地模拟了实际煤层瓦斯来源。再通过瓦斯充气密封装置与瓦斯充气管道组合和在试验箱体内表面涂一定厚度的密封胶增加装置的密封性。
附图说明：
图1为本实用新型的突出模拟试验装置整体结构示意图。
图2为本实用新型的密封与瓦斯面充气装置组合示意图。
其中：1-反力架；2-液压千斤顶；3-大型三维煤与瓦斯突出模拟试验装置箱体；4-巷道开挖口；5-瓦斯充气管路；6-瓦斯面充气装置；7-面充气交叉管路网；8-三维通孔网状结构不锈钢泡沫封条；9-充气面板固定螺栓；10-瓦斯面充气装置底面不透气面板；11-三维通孔网状结构不锈钢泡沫。
具体实施方式：
下面结合附图与具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例：如图1和图2所示，该大型三维煤与瓦斯突出模拟试验装置包括液压加载系统(1)和(2)，试验箱体(3)，1个瓦斯充气管路(5)，1组瓦斯面充气装置(6)。所述1个瓦斯充气管路(5)布置在试验箱体(3)的右下侧，所述1组瓦斯面充气装置(6)由瓦斯面充气交叉管路网(7)、底面不透气面板(10)、三维通孔网状结构不锈钢泡沫(11)和三维通孔网状结构不锈钢泡沫封条(8)组成。面充气交叉管路网(7)布置在底面不透气面板(10)之上，三维通孔网状结构不锈钢泡沫(11)布置在面充气交叉管路网(7)之上，通过三维通孔网状结构不锈钢泡沫封条(8)进行密封连接组合而成，所述瓦斯面充气密封装置(6)与瓦斯充气管路(5)组合在一起。
由于瓦斯充气管路(5)与瓦斯充气交叉管路网(7)的焊接处均涂有一定厚度的密封胶，使得瓦斯罐对瓦斯充气管路(5)进行充气时，瓦斯气体进入瓦斯充气交叉管路网(7)到流入试验箱体煤层的过程中，瓦斯气体不会出现泄漏的现象。可以通过调节图示中(11)瓦斯面充气的三维通孔网状结构不锈钢泡沫的渗透系数来控制实际煤层的瓦斯赋存的不均衡性，使得实验过程中的瓦斯赋存更加符合实际煤层的瓦斯赋存状态。

Claims (3)

1.一种大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置，包括三维液压加载系统，试验箱体，1个瓦斯充气孔和充气管路，1组瓦斯面充气及其附属密封装置；所述1个瓦斯充气孔布置在试验箱体的右下侧，所述1组瓦斯面充气装置由一个瓦斯面充气装置底面不透气面板、面充气交叉管路网、三维通孔网状结构不锈钢泡沫和密封封条组成，所述1组瓦斯面充气装置与瓦斯充气管路相连接，所述瓦斯充气密封装置由密封硅胶材料和固定密封压条组成，所述瓦斯充气密封装置与瓦斯充气管道组合在一起。
2.如权利要求1所述的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置，其特征在于：瓦斯面充气装置底面不透气面板上固定纵横交错的有网状结构的直径6mm的耐高压铜质细管，铜质细管钻有小孔。
3.如权利要求1所述的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验系统的瓦斯面充气装置，其特征在于：在铜质细管之上焊有孔隙孔径小、透气而不透粉尘的三维通孔网状结构不锈钢泡沫，以隔离进气孔和煤样，可保证对试验模型的煤样进行充气时，瓦斯气体首先从瓦斯充气管路进气孔流入三维通孔网状结构不锈钢泡沫，再通过三维通孔网状结构不锈钢泡沫材料渗入煤层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104820084A (zh) * 2015-05-14 2015-08-05 安徽理工大学 基于地质力学模型试验的煤与瓦斯突出相似模拟试验方法
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CN105701712A (zh) * 2016-02-22 2016-06-22 孙丽君 判断煤与瓦斯是否会突出的方法

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