【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿井爆炸控制领域，涉及一种煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置。
技术介绍
1、煤矿瓦斯爆炸会瞬间产生高速移动、波及范围较大的高压气流和高温火焰，同时形成一个爆源附近的动态高温区域，对爆炸波及范围内的人员、设备进行瞬态热辐射、一定时长动态热辐射、力学冲击的“三重伤害”。其中部分瓦斯爆炸会诱发次生火灾、爆炸，波及较大范围甚至全矿，造成更大规模的伤亡和财产损失。因此，研究如何快速、高效解决“爆炸波及范围”的爆炸能量，是减少爆炸事故人员伤亡和财产损失的关键。目前所有的针对煤矿瓦斯爆炸的防治技术的研究主要集中在以抑制熄灭爆炸火焰、衰减爆炸压力为目的，以机理分析为途径，基于物理稀释、冷却、碰壁断链，化学反应断链等综合原理，开发相关的隔抑爆技术，对煤矿瓦斯爆炸进行隔抑爆应急处置。
2、但是，大量煤矿瓦斯爆炸事故案例表明，就目前的技术手段而言，只要发生瓦斯爆炸事故，就一定会对爆源及邻近区域的人员、物质造成不同程度伤害。这说明现有煤矿瓦斯爆炸隔抑爆技术无法做到无害保护，爆炸应急防护体系的减灾能力还有进一步提升空间，探索煤矿瓦斯爆炸爆源及其邻近区域内的高效减灾新技术刻不容缓。
3、对于煤矿瓦斯爆炸火焰抑制、超压衰减，目前的研究成果主要集中在单相隔抑爆技术、多相协同隔抑爆技术、泄爆技术3个方面。
4、a.单相隔抑爆技术方面
5、现有煤矿瓦斯爆炸单相隔抑爆技术主要包括气(惰性气体)、液(细水雾)、固(惰性粉体、多孔材料)3个方面。①气相抑爆技术：主要是向爆源注入惰性气体，通过稀释、冷却、断链
6、b.多相协同隔抑爆技术方面
7、要集中在气液、气固、气气、液固等两相协同，三相协同的相对较少，目的是进一步提升单相抑爆效果。
8、气液协同抑爆技术方面：采用具有抑爆作用的c3hf7、co2、n2、ar等惰性气体为载体，协同具有抑爆性能的细水雾进入瓦斯富集区域，抑制瓦斯爆炸。
9、气固协同抑爆技术方面：主要是采用具有抑爆作用的co2、n2、c3hf7等惰性气体为载体，协同具有抑爆性能的惰性粉体、多孔材料、滑移挡板等固态物质，抑制瓦斯爆炸。
10、其他两相协同抑爆技术方面：气气协同抑爆技术主要涉及c3hf7和其他惰气、水蒸气的协同抑爆。
11、三相协同抑爆技术方面：相关研究表明，固液气三相吸能防护结构能够有效衰减爆炸能量。
12、c.瓦斯爆炸泄爆技术方面
13、国内外煤矿瓦斯爆炸泄爆技术主要是在风机井口设置风井防爆门，保证在正常时期风井防爆门处于密闭状态，爆炸时期快速打开泄压，起到保护风机不受冲击破坏停运，保障井下具备不停风情形下开展爆炸事故抢险救灾工作。以及针对封闭火区开展的快速密闭和安全泄爆技术。虽然煤矿井下巷道瓦斯爆炸局部泄爆方面的研究较少，但类似于井下场景的受限空间瓦斯爆炸泄爆技术研究成果较多。
14、a.单相隔抑爆技术方面，单相隔抑爆技术由于喷射压力、水雾/粉体粒径、粉体/添加剂组分及比例、惰气/质量浓度、惰化/粉化/雾化区域等内在因素束缚，以及激发形式、安装效果等其他因素制约，其对于爆源及邻近区域的爆炸减灾效果存在较大不确定性。虽然多数情形下能够一定程度抑火控压，但如果把握不当则会促爆升级，后果更为严重。
15、b.两相、三相协同抑爆较单相抑爆效果均有不同程度提升，但抑爆效果除了受到前述单相介质多种因素影响以外，还受到较大的各单一因素的协同制约影响，需要找到个协同因素间的最佳协同关系。如果协同关系不当，要么达到某一配比后边际效应明显，增量不增效，要么就会起到促爆的反向作用。建立多因素间的最佳协同关系，对于高效协同抑制瓦斯爆炸至关重要，而这对于动态变化的煤矿现场而言无疑是一个客观存在的难题。
16、c.煤矿井口防爆门主要针对矿井发生瓦斯爆炸事故后进行全矿泄压，避免扩大性事故发生，利于抢险救灾，但无法针对性的削弱瓦斯爆炸能量对爆源及其临近区域等的毁伤效应。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，通过本专利技术的应用和实施，可以实现对煤矿等爆炸性地下矿山中发生的瓦斯、煤尘/金属粉尘爆炸的高效衰压、控火、抑爆，能够在爆源临近区域进行爆炸的高效控制，避免出现爆炸扩大、升级的现象。最大限度的减少爆炸所造成的的人员伤亡和财产损失。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，所述泄爆方法为：
4、在矿井巷道的一侧或两侧设置泄爆通道，所述泄爆通道通过侧壁泄爆入口与所述矿井巷道连通，使所述矿井巷道内的爆炸能量通过所述侧壁泄爆入口进入所述泄爆通道进行能量释放；
5、所述装置提供矿井巷道模型、泄爆通道模型、泄爆通道模型通过侧壁泄爆入口连通至矿井巷道模型；
6、在所述泄爆通道模型上设置压力传感器，压力传感器所采集的数据由压力采集系统采集；
7、通过摄影机采集所述矿井巷道模型内的影像；
8、在矿井巷道模型端部设置点火开关；
9、设置空气压缩机及可燃气体罐，将空气压缩机及可燃气体罐经阀门连通至矿井巷道模型。
10、可选的，所述泄爆通道与所述矿井巷道长度一致。
11、可选的，所述侧壁泄爆入口设有至少两个。
12、可选的，在所述侧壁泄爆入口处填充多孔材料以针对进入所述泄爆通道模型的爆炸火焰进行猝火。
13、可选的，所述矿井巷道模型为透明的爆炸管道。
14、可选的，所述空气压缩机及可燃气体罐经气体流量计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述泄爆方法为：
2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述泄爆通道与所述矿井巷道长度一致。
3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述侧壁泄爆入口设有至少两个。
4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：在所述侧壁泄爆入口处填充多孔材料以针对进入所述泄爆通道模型的爆炸火焰进行猝火。
5.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述矿井巷道模型为透明的爆炸管道。
6.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述空气压缩机及可燃气体罐经气体流量计连通至所述阀门，经所述阀门连通至所述矿井巷道模型。
【技术特征摘要】
1.一种煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述泄爆方法为：
2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述泄爆通道与所述矿井巷道长度一致。
3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，其特征在于：所述侧壁泄爆入口设有至少两个。
4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯爆炸侧壁泄爆方法的试验装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：段玉龙，龙均，何国倾，刘力文，杨杰，米红甫，龙学渊，张子霜，郎锐，段先琪，杨雅乔，
申请(专利权)人：重庆科技大学，
类型：发明
国别省市：
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