一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置。属于瓦斯灾害防治领域，具体涉及一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置。主要由短管、长管、方形法兰、进气挡板、挡板、橡胶密封圈、镶嵌螺母，压力爆破片、固定法兰构成。装置由透明有机玻璃制成，演示瓦斯爆炸实验，将配置好的瓦斯充入系统，点火电极点火，通过传感器测量数据分析瓦斯爆炸火焰传播特性；演示煤与瓦斯突出实验，短管与长管之间密封安装爆破片，当短管压强达到爆破压力，瓦斯瞬间突出，利用高速摄影记录分析瓦斯突出。稍微调整组装结构就可以演示瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出实验，简单易操作，整套装置安全性高、声响视觉效果好，具有较强的创新性和实用性。

A Comprehensive Experimental Demonstration Device for Gas Explosion and Coal and Gas Outburst

The utility model relates to a comprehensive experimental demonstration device for gas explosion and coal and gas outburst. The utility model belongs to the field of gas disaster prevention and control, and specifically relates to a comprehensive experimental demonstration device for gas explosion and coal and gas outburst. It mainly consists of short tube, long tube, square flange, intake baffle, baffle, rubber sealing ring, inlaid nut, pressure blasting disc and fixed flange. The device is made of transparent plexiglass and demonstrates the gas explosion experiment. The gas is filled into the system and ignited by ignition electrode. The flame propagation characteristics of gas explosion are analyzed by sensor measurement data. The experiment of coal and gas outburst is demonstrated. Blasting discs are sealed between short tube and long tube. When the pressure of short tube reaches the blasting pressure, the gas outburst instantaneously is recorded by high-speed photography. Gas outburst. The experiment of gas explosion and coal and gas outburst can be demonstrated by slightly adjusting the assembly structure. It is simple and easy to operate. The whole device has high safety, sound visual effect and strong innovation and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置
本技术涉及一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置，属于瓦斯灾害防治领域，具体涉及一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置。
技术介绍
近年来我国煤炭产量日益增大，煤炭开采深度日益加大，煤层瓦斯含量增大，掘进过程中煤层瓦斯涌出量增大，甚至有些煤矿突出危险性显著增高，瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出严重威胁煤矿安全高效生产。为有效防治瓦斯事故,国内外科研工作者借助于模拟巷道或实验管道对瓦斯爆炸与突出进行了大量的研究与实验。虽然模拟巷道或实验管道与实际的矿井巷道尺寸和环境相差很大，但火焰传播特性及其加速传播机制是一致的。现有的瓦斯爆炸教学演示装置和煤与瓦斯突出演示装置结构复杂、体积大、可视化差，并且是分开的两套装置。因此，需要一套结构简单、安全性高、声响视觉效果好、可移动的瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置。
技术实现思路
鉴于现有瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出装置的不足和缺陷，本技术设计了一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置，用以教学过程中演示瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出。其结构简单，安全性高，声响视觉效果好，一套装置可以演示瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出的实验装置，实用性强。本技术包括短管1、长管2、测量孔3、方形法兰4、进气挡板5、螺纹孔6、挡板7、点火孔8、橡胶密封圈9、镶嵌螺母10，压力爆破片11，固定法兰12。其中短管1为圆管，长度250mm，内直径100mm，外直径140mm，壁厚20mm；长管2为圆管，长度1000mm，内直径100mm，外直径140mm，壁厚20mm，在长管2的三个侧面距两端300mm处打直径为13mm的测量孔3；方形法兰4厚度20mm，外边长180mm，内直径100mm；进气挡板5厚度20mm，边长180mm，在中心位置和右侧42mm处钻尺寸M16*1.5螺纹孔6，配尺寸为M16*60螺纹管，螺纹管一端连接螺纹孔6，中心位置螺纹管另一端连接进气阀，右侧螺纹管另一端连接抽气阀；挡板7厚度20mm，边长180mm，在中心位置打直径为13mm的点火孔8；橡胶密封圈9内直径100mm，外直径120mm；镶嵌螺母10尺寸M10*1.0细牙，外径13mm，长20mm，密封镶嵌在测量孔3、点火孔8里；压力爆破片11公称通径100mm，爆破压力1.0MPa；固定法兰12厚度20mm，外边长180mm，内直径100mm，固定法兰为钢制材料；短管1、长管2、方形法兰4、进气挡板5、挡板7都是由透明有机玻璃制成；短管1、长管2和方形法兰4之间通过工艺密封连接；方形法兰4和进气挡板5、挡板7之间垫橡胶密封圈，通过四个圆孔用尺寸M10*50螺栓连接，螺栓两端垫橡胶垫片；测量孔3分别用于安装离子探针、热电偶和压力传感器；点火孔8安装点火电极。本技术是一种瓦斯爆炸和煤与突出综合实验演示装置，整个装置密封连接，通过压力传感器、离子探针和热电偶测得瓦斯爆炸火焰传播特性，通过压力传感器测得煤与瓦斯突出传播特性。本技术稍微调整组装结构可以分别演示瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出实验，整套装置实用性强。附图说明图1为本技术瓦斯爆炸系统示意图；图2为本技术煤与瓦斯突出系统示意图；图3为短管和方形法兰结合示意图；图4为长管和方形法兰结合示意图；图5为方形法兰示意图；图6为进气挡板示意图；图7挡板示意图；图8为橡胶密封圈示意图；图9为镶嵌螺母立体图；图10为压力爆破片示意图；图11为固定法兰示意图；图中1-短管、2-长管、3-测量孔、4-方形法兰、5-进气挡板、6-螺纹孔、7-挡板、8-点火孔、9-密封橡胶圈、10-镶嵌螺母、11-压力爆破片、12-固定法兰。具体实施方式以下结合附图对本技术具体技术方案做进一步的详细说明。本技术包括短管1、长管2、测量孔3、方形法兰4、进气挡板5、螺纹孔6、挡板7、点火孔8、橡胶密封圈9、镶嵌螺母10、压力爆破片11、固定法兰12组成。其中演示瓦斯爆炸实验，短管1和长管2通过方形法兰4的四个圆孔用尺寸M10*50螺栓连接在一起，方形法兰4之间垫橡胶密封圈9；用尺寸M10*50螺栓将进气挡板5、挡板7和方形法兰4垫橡胶密封圈11连接在一起，进气挡板5连接在长管2，挡板7连接在短管1；镶嵌螺母10密封镶嵌在测量孔3、点火孔8里；测量孔3分别密封安装离子探针、热电偶和压力传感器，点火孔8安装点火电极；进气挡板5中心位置螺纹孔6为进气孔，配尺寸为M16*60螺纹管，螺纹管一端连接螺纹口，一端连接进气阀，右侧螺纹孔6为抽气孔，配尺寸为M16*60螺纹管，螺纹管一端连接螺纹口，一端连接抽气阀；整个系统密封连接，通过抽气阀连接的真空泵抽气使整个系统处于真空状态，关闭抽气阀，将配置好的一定浓度的瓦斯气体通过进气阀充入系统，整个系统为一个大气压时关闭充气阀；迅速取下进气挡板5，并立即用PVC薄膜密封；点火电极点火，利用高速摄影、纹影技术等观察爆炸火焰在管道中的运动情况，通过离子探针、热电偶和压力传感器分析瓦斯爆炸火焰传播特性。演示煤与瓦斯突出实验，在短管1放置一定量的煤粉，短管1连接固定法兰12，通过固定法兰12、进气挡板5和方形法兰4的四个圆孔用尺寸M10*400螺栓杆将短管1和长管2连接在一起，短管1上的方形法兰4与固定法兰12之间密封安装爆破压力1.0MPa的压力爆破片11；镶嵌螺母10密封镶嵌在测量孔3，测量孔3有一个侧面的两个孔安装压力传感器，其它测量孔3用尺寸M10*1.0T型螺丝密封；进气挡板5中心位置螺纹孔6为进气孔，配尺寸为M16*60螺纹管，螺纹管一端连接螺纹口，一端连接进气阀，右侧螺纹孔6用尺寸M16*60T型螺丝密封；短管1密封安装，直管2另一侧开口；进气阀连接减压阀，一定浓度的瓦斯气体通过减压阀充入短管1，使短管1压力保持0.8MPa，静置24h，瓦斯充分吸附解析；关闭减压阀，缓慢充入瓦斯气体，当短管1的压强达到1.0MPa时，压力爆破片瞬间破裂，煤粉和瓦斯瞬间突出，立即关闭充气阀；利用高速摄影、纹影技术等观察煤与瓦斯突出在管道中的运动情况，通过压力传感器分析煤与瓦斯突出传播特性。本技术稍微调整组装结构就可以分别演示瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出实验，简单易操作，整套装置安全性高、声响视觉效果好，装置具有很强创新性和实用性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置，主要由短管、长管、方形法兰、进气挡板、挡板、橡胶密封圈、镶嵌螺母，压力爆破片、固定挡板组成，其特征在于：演示瓦斯爆炸实验，短管和长管之间垫橡胶密封圈通过方形法兰连接，进气挡板连接短管，挡板连接长管；演示煤与瓦斯突出实验，短管和长管之间安装压力爆破片密封连接，进气挡板连接短管，在进气挡板和长管上安装固定挡板，通过螺栓杆固定；装置密封连接；装置由透明有机玻璃制成。

【技术特征摘要】
1.一种瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出综合实验演示装置，主要由短管、长管、方形法兰、进气挡板、挡板、橡胶密封圈、镶嵌螺母，压力爆破片、固定挡板组成，其特征在于：演示瓦斯爆炸实验，短管和长管之间垫橡胶密封圈通过方形...

【专利技术属性】
技术研发人员：解北京，严正，杜玉晶，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11