CN208502832U - 一种新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于瓦斯抽采技术领域，公开了一种新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置，设置有底座；底座上端焊接有箱体，箱体上端中间浇筑有第一注入口，箱体上端左右两侧分别浇筑有排出口和第二注入口，排出口栓接有开关阀门，箱体内部填充有煤层，箱体内壁均匀开设有多个通孔，箱体前侧焊接有多个抽采模拟管，抽采模拟管与通孔连接；箱体两侧分别通过螺栓固定有水泵和压缩气泵，水泵通过水管连接有高压水枪，压缩气泵通过气管与第二注入口连接。本实用新型利用向箱体内注入高压空气和水，进而能够模拟真实的煤层瓦斯分布情况，提供煤矿开采不同应力环境下不同钻孔长度和封孔材料等参数，为钻孔布置和瓦斯抽采优化提供依据。
Description
技术领域
本实用新型属于瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
我国煤与瓦斯突出灾害严重，给煤矿井下安全生产带来威胁。本煤层瓦斯抽采是消除瓦斯危险、保障瓦斯利用的有效手段之。为增大瓦斯抽采空间，实现瓦斯高效抽采，经常在本煤层中施工长距离、大孔径钻孔。然而，随着开采深度的增加，地应力和瓦斯压力不断增大，大孔径钻孔在径向载荷作用下会发生严重变形、坍塌，在应力集中区甚至会出现破碎煤体大范围堵塞抽采管花眼的情况。因而需要首先对煤层的情况进行模拟实验，目前瓦斯抽采实验设备的限制实验室实验研究较少，同时模拟的真实性较差，不能模拟出煤层中瓦斯的真实分布情况，本身不带有充气和注水设备，需要与多个外部设备连接，操作繁琐，影响实验效率。
综上所述，现有技术存在的问题是：
（1）现有的瓦斯抽采实验设备的模拟的真实性较差，不能模拟出煤层中瓦斯的真实分布情况；
（2）需要与多个外部设备连接，操作繁琐，影响实验效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置。
本实用新型是这样实现的，所述新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置设置有
底座；
底座上端焊接有箱体，箱体上端中间浇筑有第一注入口，箱体上端左右两侧分别浇筑有排出口和第二注入口，排出口栓接有开关阀门，箱体内部填充有煤层，箱体内壁均匀开设有多个通孔，箱体前侧焊接有多个抽采模拟管，抽采模拟管与通孔连接；
箱体两侧分别通过螺栓固定有水泵和压缩气泵，水泵通过水管连接有高压水枪，压缩气泵通过气管与第二注入口连接。
本实用新型通过第一注入口和第二注入口可分别对箱体进行高压水流注入和高压空气注入，通过空气与水流的交替注入，进而能够模拟真实的煤层瓦斯分布情况，进而模拟煤矿开采不同应力环境下不同钻孔长度和封孔材料等参数下，瓦斯抽采情况，为钻孔布置和瓦斯抽采优化提供依据，同时，自带的压缩气泵和水泵提高了实验的方便性和实验效率。
进一步，排出口在阀门与箱体之间栓接有压力表。
本实用新型通过压力表可对箱体内部的水压和气压进行观察，提供实验依据。
进一步，箱体上端面通过螺栓与箱体侧壁连接，连接处卡接有密封圈。
本实用新型通过将箱体上端面进行拆卸，可方便进行煤层的装填和更换，密封圈可防止内部空气泄露。
进一步，第一注入口和第二注入口均栓接有单向阀。
本实用新型通过单向阀可方便在第一注入口和第二注入口注入水和空气，防止逆流。
进一步，底座上端两侧开设有凹槽，水泵和压缩气泵固定在凹槽内。
本实用新型通过凹槽有效的提高了水泵和压缩气泵固定的牢固性。
附图说明
图1是本实用新型提供的新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置结构示意图；
图2是本实用新型提供的抽采模拟管的结构示意图；
图中：1、箱体；2、第一注入口；3、排出口；4、第二注入口；5、开关阀门；6、压力表；7、煤层；8、抽采模拟管；9、单向阀；10、压缩气泵；11、气管；12、水泵；13、高压水枪；14、底座。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置包括：箱体1、第一注入口2、排出口3、第二注入口4、开关阀门5、压力表6、煤层7、抽采模拟管8、单向阀9、压缩气泵10、气管11、水泵12、高压水枪13、底座14。
底座14上端焊接有箱体1，箱体1上端中间浇筑有第一注入口2，箱体1上端左右两侧分别浇筑有排出口3和第二注入口4，排出口3栓接有开关阀门5，箱体1内部填充有煤层7，箱体1内壁均匀开设有多个通孔，箱体1前侧焊接有多个抽采模拟管8，抽采模拟管8与通孔连接；箱体1两侧分别通过螺栓固定有水泵12和压缩气泵10，水泵12通过水管连接有高压水枪13，压缩气泵10通过气管与第二注入口4连接。
作为优选，排出口3在开关阀门5与箱体1之间栓接有压力表6。
作为优选，箱体1上端面通过螺栓与箱体1侧壁连接，连接处卡接有密封圈。
作为优选，第一注入口2和第二注入口4均栓接有单向阀9。
作为优选，底座14上端两侧开设有凹槽，水泵12和压缩气泵10固定在凹槽内。
本实用新型使用时，将煤层7放入装置内部，将箱体1上端面通过螺栓固定，打开压缩气泵10通过第二注入口4向箱体内注入高压空气，放置一段时间，然后打开排出口3的卡关阀门5，将高压水枪13卡接到第一注入口2，通过第一注入口2向箱体内注入水，上下左右以及顶部的水压模拟实际煤层水压，空气经过排出口3排出后拧紧开关阀门5，放置一段时间后。打开排出口3的开关阀门5，继续通过第二注入口4向箱体内注入高压空气，水排净后，关闭阀门5放置一段时间，利用外部抽采设备通过抽采模拟管8开始抽采，研究不同应力环境下不同钻孔长度和封孔材料等参数下，瓦斯抽采情况，为钻孔布置和瓦斯抽采优化提供依据
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置，其特征在于，所述新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置设置有：
底座；
底座上端焊接有箱体，箱体上端中间浇筑有第一注入口，箱体上端左右两侧分别浇筑有排出口和第二注入口，排出口栓接有开关阀门；箱体内部填充有煤层，箱体内壁均匀开设有多个通孔，箱体前侧焊接有多个抽采模拟管；抽采模拟管与通孔连接；箱体两侧分别通过螺栓固定有水泵和压缩气泵，水泵通过水管连接有高压水枪，压缩气泵通过气管与第二注入口连接。
2.如权利要求1所述新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置，其特征在于，排出口在阀门与箱体之间栓接有压力表。
3.如权利要求1所述新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置，其特征在于，箱体上端面通过螺栓与箱体侧壁连接，连接处卡接有密封圈。
4.如权利要求1所述新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置，其特征在于，第一注入口和第二注入口均栓接有单向阀。
5.如权利要求1所述新型本煤层瓦斯抽采实验模拟装置，其特征在于，底座上端两侧开设有凹槽，水泵和压缩气泵固定在凹槽内。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111785147A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-10-16 | 陕西省一九四煤田地质有限公司 | 一种天然气产量预测模型 |
| CN114059972A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-18 | 河南工程学院 | 一种用于煤层气负压抽采模拟装置 |
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| CN114059972A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-18 | 河南工程学院 | 一种用于煤层气负压抽采模拟装置 |
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