一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統，最適用于煤礦瓦斯災害風流演示與模擬。
【背景技術】
[0002]瓦斯災害是煤礦生產作業中的一種重要災害形式，極易造成群死群傷事件。特別是在煤礦井下發生煤與瓦斯突出或瓦斯爆炸等瓦斯災害之后，受瓦斯大量涌出或火風壓的影響，極易導致風路設施損毀、風流逆流等現象，難以確定災害氣體在風流作用下式如何擴散運移的，給井下人員逃生和事故救援造成諸多不便。因此，現場亟需研究一套能夠監測模擬煤礦瓦斯災害風流的演示系統，為理解井下瓦斯災害的發生及其防治提供理論和實驗依據，從而科學地開展瓦斯災害預防及救援工作，以煤礦工人的生命安全。
【發明內容】
[0003]鑒于相關問題的復雜性和已有技術的缺乏，本發明的目的是提供一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統，它可以準確模擬出井下發生瓦斯災害后災害氣體時如何在風流的作用下擴散運移的，為瓦斯災害的預防和救援提供參考。
[0004]本模擬演示系統主要由瓦斯儲存裝置、模擬演示巷道、災害氣體濃度/壓力/溫度傳感系統、燈線控制系統、數據采集/處理/顯示系統等組成。
[0005]具體實施步驟為:通過向模擬巷道中瞬間充入一定量及一定壓力的災害氣體，模擬煤礦井下發生的瓦斯災害，通過管道內布置的濃度、壓力傳感器監測災害氣體的運移擴散情況，并通過計算機進行實時顯示；同時，通過在每一節災害氣體可能流經的管道上鋪設燈線，而燈的亮滅狀態由瓦斯傳感器傳遞的瓦斯濃度閾值決定，并通過控制器自動控制，因此，可以利用小燈的閃亮次序，演示災害氣體運移的到達位置，進而能夠更加形象與直觀地描述風流瓦斯災害的運移致災過程。
[0006]本發明一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統，最適用于煤礦瓦斯災害風流演示與模擬。該系統模擬井下瓦斯災害后災害氣體在風流作用下的運移規律準確有效，為理解井下瓦斯災害的發生及其防治提供理論和實驗依據，整套實驗系統操作方法簡單、能夠模擬的影響因素全面、演示結果直觀、具有很好的實用性。
【附圖說明】
[0007]附圖1是本模擬演示系統示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面將結合附圖中的一個實施例對本發明作進一步的描述:
[0009]本發明一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統。其【具體實施方式】如下:高濃度瓦斯瓦斯氣體由甲烷氣體壓力瓶I中流經瓦斯壓力腔2后進入模擬巷道，在模擬巷道中分布著能夠反映瓦斯氣流的燈線3和測量風流特征的傳感器盒4，打開風機5，新鮮風流進入模擬進風巷道6，通過調節模擬風門(擋板)7的開閉情況，觀測瓦斯在模擬掘進工作面8，模擬采煤工作面9，中的瓦斯運移情況，災害氣體最后通過模擬回風巷10排除。
[0010]所述傳感器盒4中包括甲烷傳感器，氣壓傳感器，溫度傳感器。
[0011]所述燈線3主要LED燈組構成，該燈線鋪設在每一節災害氣體可能流經的管道上，而燈的亮滅狀態由瓦斯傳感器傳遞的瓦斯濃度閾值決定，并通過控制器自動控制，通過小燈的閃亮次序，演示災害氣體運移的到達位置，更形象直觀地描述風流瓦斯災害的運移致災過程。
[0012]所述風機包括一個位于模擬進風巷6進風口的12cm*12cm軸流風機和兩個位于模擬采煤工作面9兩端的5*5cm交流風機。
[0013]所述模擬巷道可采用為亞克力(PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯)高透明有機玻璃管。該管材為擠出型一次成型管材，其為密度為1.19kg/dm3、透光率為99%、沖擊強度多16kg/cm3、拉伸強度彡61Kg/m3、熱變型溫度彡78°C、熱軟化溫度彡105°C，相關物料化學性質能夠滿足模擬演示需要。其中，模擬進風巷道6和模擬回風巷道10管材內徑為10cm，模擬掘進工作面8和模擬采煤工作管材內徑為8cm。
[0014]所述模擬巷道接頭采用聚乙烯的UPVC管材，該氯乙烯單體經聚合反應而制成的無定形熱塑性樹脂加一定的添加劑(如穩定劑、潤滑劑、填充劑等)管一管結合部位采用膠帶粘接，管箍處采用油封密封圈及玻璃膠密封，能夠滿足模擬演示需要。
【主權項】
1.一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統，其特征在于:包括甲烷氣體壓力瓶(1)，瓦斯壓力腔(2)，燈線(3)，傳感器盒(4)，風機(5)，模擬進風巷道￠)，模擬風門(7)，模擬掘進工作面(8)，模擬采煤工作面(9)，模擬回風巷道(10)。2.一種使用權利要求1所述的演示系統進行災害氣體隨風流運移特征模擬演示方法，其特征在于:采用內徑為10mm的管材模擬進風巷道(6)和回風巷道(10)，采用內徑為80_的管材模擬掘進工作面(8)和采煤工作面(9);所用傳感器盒(4)包括甲烷傳感器，氣壓傳感器，溫度傳感器；通過燈線中(3)燈的明滅狀態模擬瓦斯氣流運移規律；通過模擬風門(7)來調節各個模擬巷道中的風流特征。
【專利摘要】本發明涉及一種煤礦瓦斯災害風流監測模擬演示系統，最適用于煤礦瓦斯災害風流演示與模擬。在模擬過程中，高濃度瓦斯瓦斯氣體由甲烷氣體壓力瓶1中流經瓦斯壓力腔2后進入模擬巷道，在模擬巷道中分布著能夠反映瓦斯氣流的燈線3和測量風流特征的傳感器盒4，打開風機5，新鮮風流進入模擬進風巷道6，通過調節模擬風門(擋板)7的開閉情況，觀測瓦斯在模擬掘進工作面8，模擬采煤工作面9，中的瓦斯運移情況，災害氣體最后通過模擬回風巷10排除。
【IPC分類】G09B25/00
【公開號】CN105160983
【申請號】CN201510690319
【發明人】栗婧, 解北京, 李成武, 董立輝, 王啟飛, 魏怡航, 牟林桐
【申請人】中國礦業大學(北京)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月22日