一种突出粉煤-瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种突出粉煤

【技术实现步骤摘要】
一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置


[0001]本专利技术涉及实验室模拟煤与瓦斯突出，属于突出过程中粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置。

技术介绍

[0002]煤与瓦斯突出是一种特殊类型的瓦斯特殊涌出的现象，即在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体突然向采掘空间大量喷出的现象。突出灾害严重威胁着煤矿的安全生产，具有极大的破坏性，它能在瞬间由煤体向巷道喷出大量瓦斯、碎煤和煤粉，形成的突出两相流具有明显的冲击动力效应，往往会造成严重事故后果。
[0003]因此为了更好地研究煤与瓦斯突出冲击动力的测定，对已有的实验装置进行了改进。在巷道末端加了冲击力传感器，用来测定煤与瓦斯气固两相流的冲击力。突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应实验测定装置操作较为简单快捷，由多通道动态数据采集系统统筹管理全部的压力变送器、冲击力传感器，采集、记录、分析监测的数据，并将数据输出至电脑进行处理，可以测定不同突出口径(30mm、60mm、100mm)条件下煤与瓦斯突出两相流的冲击力的变化，速度和压力变化，实现对突出气固两相流的监测以及突出后冲击力的测定。

技术实现思路

[0004]为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，通过测定不同突出口径下煤与瓦斯两相流的冲击力，监测了煤与瓦斯两相流的运动规律以及巷道内部压力的变化，实现了对突出气固两相流的监测以及突出后冲击力的测定。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，包括：突出腔体、快速泄压装置、模拟巷道、数据采集系统和气体控制设备；所述突出腔体可拆卸的设置于快速泄压装置一侧；所述快速泄压装置另一侧连接有模拟巷道，设有可变口径的出口；所述数据采集系统电连接于模拟巷道上，用于对模拟巷道内突出后煤与瓦斯两相流的冲击力、运动规律及模拟巷道内部压力变化进行监测；所述气体控制设备连接于突出腔体上，用于对突出腔体内的气体进行抽取、注入。
[0007]作为优选，所述突出腔体包括腔体本体和设置于腔体本体上的压力表、加热带以及两用气口；所述两用气口上设有压球阀。
[0008]作为优选，突出腔体、快速泄压装置、模拟巷道依次通过法兰连接并可拆卸的安装于专用支架上。
[0009]作为优选，突出腔体上还设有用于对突出腔体内部温度进行控制的螺钉式热电偶与温控仪。
[0010]作为优选，所述快速泄压装置包括泄压壳体、转动手柄、盖板；所述泄压壳体上设有出口，出口设有可拆卸的圆形挡板；所述转动手柄转动配合于泄压壳体一侧，包括杆部和
设置于杆部上的凸轮机构；所述盖板铰接于出口一侧，用于封闭/打开出口，包括与凸轮机构配合限位机构。
[0011]作为优选，所述限位机构设置于盖板内侧，包括两端的安装座、设置于安装部上的安装杆、设置于安装杆上的限位块，所述凸轮机构具有凸轮嵌于限位块与盖板内侧表面之间对盖板进行紧压的第一位置。
[0012]作为优选，转动凸轮机构使其从第一位置运动到第二位置，所述盖板在重力和突出腔体内部瓦斯压力的共同作用下快速落下，使得突出腔体内所装煤样快速泄压喷出，从而模拟突出过程中的煤体抛出现象。
[0013]作为优选，所述模拟巷道主体部分为高透光亚克力材料，设有六个传感器接头座。
[0014]作为优选，所述数据采集系统包括高速摄像系统、高频压力变送器、冲击力传感器和多通道动态数据采集系统。
[0015]作为优选，所述冲击力传感器采用MDT冲击传感器，冲击力传感器设置于模拟巷道末尾处。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0017]1、本专利技术公开了一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，在巷道末端加了冲击力传感器，用来测定煤与瓦斯气固两相流的冲击力。另外，本专利技术操作较为简单快捷，由多通道动态数据采集系统统筹管理全部的压力变送器、冲击力传感器，采集、记录、分析监测的数据，并将数据输出至电脑进行处理，可以测定不同突出口径(30mm、60mm、100mm)条件下煤与瓦斯突出两相流的冲击力的变化，速度和压力变化，实现对突出气固两相流的监测以及突出后冲击力的测定。
[0018]2、本专利技术在使用时，转动凸轮机构使其从第一位置运动到第二位置，所述盖板在重力和突出腔体内部瓦斯压力的共同作用下快速落下，使得突出腔体内所装煤样快速泄压喷出，从而模拟突出过程中的煤体抛出现象，模拟的还原程度高。
附图说明
[0019]图1为测定装置的结构示意图。
[0020]图2为突出腔体的结构示意图。
[0021]图3为突出腔体的另一视角结构示意图。
[0022]图4为快速泄压装置的结构示意图。
[0023]图5为快速泄压装置的一种状态结构示意图。
[0024]图6为快速泄压装置的另一状态结构示意图。
[0025]图7为凸轮机构与限位机构的装配结构示意图。
[0026]图8为模拟巷道的结构示意图。
[0027]图9为实施例2的快速泄压装置结构示意图。
[0028]图中，突出腔体1、快速泄压装置2、模拟巷道3、高频压力变送器4、冲击力传感器5、高速摄像系统6、专用支架7、压力表8、螺钉式热电偶9、温控仪10、加热带11、两用气口12、压球阀13、法兰14、转动手柄15、密封圈16、盖板17、凸轮机构18、传感器接头座19、温度传感器20、限位机构21。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本专利技术技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。
[0030]实施例1
[0031]如图1
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8所示，一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，包括：突出腔体1、快速泄压装置2、模拟巷道3、数据采集系统和气体控制设备；
[0032]所述突出腔体1可拆卸的设置于快速泄压装置2一侧；
[0033]所述快速泄压装置2另一侧连接有模拟巷道3，设有可变口径的出口；
[0034]所述数据采集系统电连接于模拟巷道3上，用于对模拟巷道3
[0035]内突出后煤与瓦斯两相流的冲击力、运动规律及模拟巷道3内部压力变化进行监测；
[0036]所述气体控制设备连接于突出腔体1上，用于对突出腔体1内的气体进行抽取、注入。
[0037]本专利技术通过测定不同突出口径下煤与瓦斯两相流的冲击力，监测了煤与瓦斯两相流的运动规律以及巷道内部压力的变化，实现了对突出气固两相流的监测以及突出后冲击力的测定。
[0038]具体的，整个实验装置固定在专用支架7上且专用支架7通过膨胀螺栓固定在试验大厅的底板上，突出腔体1、快速泄压装置2、巷道模型3依次从左到右通过法兰14连接，数据采集系统连接至巷道模型3上数据采集口。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，其特征在于，包括：突出腔体(1)、快速泄压装置(2)、模拟巷道(3)、数据采集系统和气体控制设备；所述突出腔体(1)可拆卸的设置于快速泄压装置(2)一侧；所述快速泄压装置(2)另一侧连接有模拟巷道(3)，设有可变口径的出口；所述数据采集系统电连接于模拟巷道(3)上，用于对模拟巷道(3)内突出后煤与瓦斯两相流的冲击力、运动规律及模拟巷道(3)内部压力变化进行监测；所述气体控制设备连接于突出腔体(1)上，用于对突出腔体(1)内的气体进行抽取、注入。2.根据权利要求1所述的一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，其特征在于，所述突出腔体(1)包括腔体本体和设置于腔体本体上的压力表(8)、加热带(11)以及两用气口(12)；所述两用气口(12)上设有压球阀(13)。3.根据权利要求1所述的一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，其特征在于，突出腔体(1)、快速泄压装置(2)、模拟巷道(3)依次通过法兰(14)连接并可拆卸的安装于专用支架(7)上。4.根据权利要求1所述的一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，其特征在于，突出腔体(1)上还设有用于对突出腔体(1)内部温度进行控制的螺钉式热电偶(9)与温控仪(10)。5.根据权利要求1所述的一种突出粉煤
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瓦斯气固两相流冲击效应的实验测定装置，其特征在于，所述快速泄压装置(2)包括泄压壳体、转动手柄(15)、盖板(17)；所述泄压壳体上设有出口，出口设有可拆卸的圆形挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：金侃，张金凌，林高繁，倪泽威，王舟婷，周凯，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：