大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種模擬試驗裝置,尤其涉及大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置。
【背景技術】
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[0002]煤與瓦斯突出以及由此引發的瓦斯爆炸事故嚴重威脅著我國煤礦的安全生產,制約著煤炭工業的安全、高效和快速發展。弄清煤與瓦斯突出機理,采取相應的預防措施對保證煤礦安全生產具有重要意義。
[0003]國內外許多學者從上世紀就開始在實驗室研宄煤與瓦斯突出,并設計了許多突出裝置。現有的煤與瓦斯突出試驗裝置,雖然在一定程度上加深了煤與瓦斯突出機理研宄的進展,但仍然存在著裝置尺寸小和使用瓦斯點充氣的缺點。
[0004]為此,本實用新型的設計有鑒于以上設計的缺陷,通過潛心研宄和設計并綜合大量的實驗經驗,研宄出一種大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的新型瓦斯面充氣裝置。
【實用新型內容】:
[0005]本實用新型所要解決的技術問題為:現有的煤與瓦斯突出試驗裝置尺寸小且使用的瓦斯充氣系統為與實際情況有所偏差的“點充氣”,難以和實際煤層瓦斯賦存相一致的缺點。
[0006]為解決上述問題,實現對突出模擬試驗的煤樣進行均勻“面充氣”,更加逼真地模擬實際煤層瓦斯來源,本實用新型公開了一種大型煤與瓦斯突出三維模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置,包括I套三維液壓加載系統,I個大型突出模擬試驗箱體,I個瓦斯充氣管道和I套瓦斯面充氣裝置。
[0007]所述I套三維液壓加載系統由I組反力架和3組液壓千斤頂組成,所述I個大型突出模擬試驗箱體由箱體、瓦斯充氣孔和巷道開挖口組成,所述I個瓦斯充氣孔和瓦斯充氣管道布置在試驗箱體的右下側,與I套瓦斯面充氣裝置由密封材料和固定壓條通過螺栓連接組合而成。
[0008]本實用新型所述的充氣管道采用銅焊焊接,充氣細管是內徑為6mm的耐高壓的銅質細管,在銅質細管上鉆有小細孔,縱橫交叉布置在瓦斯充氣面裝置的底面不透氣面板上。
[0009]本實用新型所述的瓦斯面充氣裝置由透氣而不透粉塵的三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫布置在縱橫交叉鉆有小細孔的銅質細管上組成。瓦斯氣體首先從瓦斯充氣管路進氣孔流入三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫,再通過三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫材料滲入煤層O
[0010]本實用新型所述的試驗箱體內壁表面和充氣管路接口處均涂一定厚度的密封膠,密封膠在凝固后可以防止箱體充氣孔焊接縫處漏氣,同時使材料上表面均勻受力。
[0011]綜上所述,本實用新型的有益效果:利用三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫材料隔離突出模擬試驗煤樣和進氣孔,避免了與實際情況有所偏差的“點充氣”問題,實現了對突出煤樣實施均勻“面充氣”,更加逼真地模擬了實際煤層瓦斯來源。再通過瓦斯充氣密封裝置與瓦斯充氣管道組合和在試驗箱體內表面涂一定厚度的密封膠增加裝置的密封性。
【附圖說明】
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[0012]圖1為本實用新型的突出模擬試驗裝置整體結構示意圖。
[0013]圖2為本實用新型的密封與瓦斯面充氣裝置組合示意圖。
[0014]其中:1-反力架;2_液壓千斤頂;3_大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗裝置箱體;4-巷道開挖口 ;5_瓦斯充氣管路;6_瓦斯面充氣裝置;7_面充氣交叉管路網;8_三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫封條;9_充氣面板固定螺栓;10_瓦斯面充氣裝置底面不透氣面板;11-三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫。
【具體實施方式】
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[0015]下面結合附圖與具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0016]實施例:如圖1和圖2所示,該大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗裝置包括液壓加載系統(I)和(2),試驗箱體(3),I個瓦斯充氣管路(5),I組瓦斯面充氣裝置(6)。所述I個瓦斯充氣管路(5)布置在試驗箱體(3)的右下側,所述I組瓦斯面充氣裝置(6)由瓦斯面充氣交叉管路網(7)、底面不透氣面板(10)、三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫(11)和三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫封條(8)組成。面充氣交叉管路網(7)布置在底面不透氣面板(10)之上,三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫(11)布置在面充氣交叉管路網(7)之上,通過三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫封條(8)進行密封連接組合而成,所述瓦斯面充氣密封裝置(6)與瓦斯充氣管路(5)組合在一起。
[0017]由于瓦斯充氣管路(5)與瓦斯充氣交叉管路網(7)的焊接處均涂有一定厚度的密封膠,使得瓦斯罐對瓦斯充氣管路(5)進行充氣時,瓦斯氣體進入瓦斯充氣交叉管路網(7)到流入試驗箱體煤層的過程中,瓦斯氣體不會出現泄漏的現象。可以通過調節圖示中(11)瓦斯面充氣的三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫的滲透系數來控制實際煤層的瓦斯賦存的不均衡性,使得實驗過程中的瓦斯賦存更加符合實際煤層的瓦斯賦存狀態。
【主權項】
1.一種大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置,包括三維液壓加載系統,試驗箱體,I個瓦斯充氣孔和充氣管路,I組瓦斯面充氣及其附屬密封裝置;所述I個瓦斯充氣孔布置在試驗箱體的右下側,所述I組瓦斯面充氣裝置由一個瓦斯面充氣裝置底面不透氣面板、面充氣交叉管路網、三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫和密封封條組成,所述I組瓦斯面充氣裝置與瓦斯充氣管路相連接,所述瓦斯充氣密封裝置由密封硅膠材料和固定密封壓條組成,所述瓦斯充氣密封裝置與瓦斯充氣管道組合在一起。
2.如權利要求1所述的大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置,其特征在于:瓦斯面充氣裝置底面不透氣面板上固定縱橫交錯的有網狀結構的直徑6_的耐高壓銅質細管,銅質細管鉆有小孔。
3.如權利要求1所述的大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置,其特征在于:在銅質細管之上焊有孔隙孔徑小、透氣而不透粉塵的三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫,以隔離進氣孔和煤樣,可保證對試驗模型的煤樣進行充氣時,瓦斯氣體首先從瓦斯充氣管路進氣孔流入三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫,再通過三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫材料滲入煤層。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大型三維煤與瓦斯突出模擬試驗系統的瓦斯面充氣裝置,包括三維液壓加載系統,試驗箱體,瓦斯充氣管路,瓦斯面充氣及其附屬密封裝置。所述瓦斯面充氣裝置由底面不透氣面板、面充氣交叉管路網、三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫和密封封條組成,可保證對試驗煤樣進行充氣時,氣體首先從瓦斯充氣管路進氣孔流入三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫再滲入煤層。利用三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫材料隔離突出模擬試驗煤樣和進氣孔,避免了與實際情況有所偏差的“點充氣”問題,實現了對突出煤樣實施均勻“面充氣”。同時,通過調節三維通孔網狀結構不銹鋼泡沫的滲透系數來模擬實際煤層的瓦斯賦存的不均衡性,更加逼真地模擬了實際煤層瓦斯來源。
【IPC分類】G01N33-24
【公開號】CN204575638
【申請號】CN201520313168
【發明人】高魁, 劉澤功, 劉健
【申請人】安徽理工大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月14日