一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬裝置，特別是涉及一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦瓦斯抽采是指利用瓦斯栗或其它抽放設(shè)備抽取煤層中高體積分?jǐn)?shù)的瓦斯，再通過與巷道隔離的管網(wǎng)把抽出的高體積分?jǐn)?shù)瓦斯排至地面或礦井總回風(fēng)巷中。煤礦瓦斯抽采是治理煤礦瓦斯的根本性措施，而瓦斯抽采管路的漏氣、水堵及渣堵是影響瓦斯抽采效率的主要因素。目前，由于煤礦井下情況復(fù)雜，危險度高，無法細(xì)致地分析瓦斯、水及煤渣在抽放管網(wǎng)中的流動情況。
[0003]并且，瓦斯抽放管路的實際工作環(huán)境也使得對抽放管網(wǎng)中影響抽采效率的因素的相關(guān)研究難以在井下環(huán)境中開展:煤礦瓦斯抽放管路安裝分布于煤礦巷道中，長度由實際情況而定;瓦斯抽放由真空栗抽取實現(xiàn)，整個管路內(nèi)部空氣環(huán)境為負(fù)壓，負(fù)壓最高可達(dá)到-
0.09MPa，同時抽放過程中，煤巖層中的液態(tài)水和煤泥不可避免的靠自重及負(fù)壓流入抽放管路；由于溫差效應(yīng)，管路中的氣態(tài)水也會凝結(jié)成液態(tài)水。
[0004]此外，正常實驗室環(huán)境下也無法通過簡單的設(shè)備模擬出瓦斯抽放管路環(huán)境。因此，目前基本沒有裝置能夠模擬煤礦井下瓦斯抽放管網(wǎng)的內(nèi)部環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于研究瓦斯抽采中網(wǎng)管內(nèi)部流體情況的瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:它包括兩相對間隔設(shè)置的豎梁，在兩所述豎梁之間設(shè)置一個或多個水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路與所述豎梁之間為可拆卸地連接，每一瓦斯管路均兩端密閉，在所述瓦斯管路的一個密閉端連接三個支管，另一個密閉端設(shè)置一抽氣支管，所述抽氣支管與一真空栗連接;在所述瓦斯管路的側(cè)壁上設(shè)置多個用于連接儀器的支管。
[0007]在兩所述豎梁上上、下間隔多對滑枕，每一所述滑枕均滑動連接在位于所述豎梁上的垂向滑槽中，在每一豎梁上上、下均勻布置有多個插銷孔，所述滑枕通過一插銷與所述插銷孔連接;所述瓦斯管路支撐在位于同一高度處的一對所述滑枕上。
[0008]在兩所述豎梁的頂端分別設(shè)置一拉升系統(tǒng)，每一拉升系統(tǒng)均通過一提升繩索連接所述瓦斯管路。
[0009]每一所述瓦斯管路上的所述支管的數(shù)量為八個，在所述瓦斯管路的上側(cè)間隔設(shè)置兩個所述支管，在所述瓦斯管路的前側(cè)間隔設(shè)置兩個所述支管，在所述瓦斯管路的下側(cè)間隔設(shè)置四個所述支管，其中，位于所述瓦斯管路下側(cè)的四個所述支管中的兩個與位于所述瓦斯管路上側(cè)的兩個所述支管位置相對。
[0010]在所述滑枕的頂部設(shè)置一弧形槽，在所述弧形槽的兩側(cè)分別設(shè)置一螺栓孔;所述瓦斯管路坐落在所述滑枕的所述弧形槽中且通過一與兩所述螺栓孔連接的半圓鋼箍固定在所述滑枕上。
[0011]所述拉升系統(tǒng)采用電葫蘆。
[0012]在每一所述豎梁底部設(shè)置一基座，每一所述基座的底部設(shè)置有四個高度可調(diào)的墊腳。
[0013]在每一所述豎梁的中部的外側(cè)等間隔設(shè)置四個第一環(huán)釘，在每一所述基座的四個角處分別設(shè)置一第二環(huán)釘，每一第一環(huán)釘通過一繃緊的鋼索與一第二環(huán)釘連接。
[0014]在每一個所述支管的開口端封堵一個堵頭。
[0015]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明可用于在實驗室中對瓦斯管路的工作環(huán)境進(jìn)行模擬，并通過精密的測量儀器的測量實現(xiàn)研究瓦斯抽放管內(nèi)部的壓力變化規(guī)律，瓦斯、煤塵和水的混合物的性質(zhì)變化規(guī)律等，由此能夠在安全的條件下實現(xiàn)對瓦斯管路的相關(guān)研究。2、本發(fā)明還可用于教學(xué)，在實驗室中模擬和演示瓦斯抽放系統(tǒng)的工作過程，使學(xué)生更好的理解瓦斯抽放的內(nèi)容和相關(guān)難點。3、本發(fā)明還可以用于在某煤礦需要建立瓦斯抽放系統(tǒng)之前，先對其徑向環(huán)境進(jìn)行模擬，也更好地優(yōu)化瓦斯抽放系統(tǒng)的設(shè)計方案。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的側(cè)視示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括兩相對間隔設(shè)置的豎梁1，在每一豎梁1的下端緊固連接一基座2。在兩豎梁1上上、下間隔設(shè)置多對滑枕3，每一滑枕3均滑動連接在位于豎梁1上的垂向滑槽中。在每一豎梁1上上、下均勻布置有多個插銷孔，滑枕3通過一穿過豎梁1插銷孔和自身的插銷使其停留在豎梁1的預(yù)定高度處。本發(fā)明可以根據(jù)實驗內(nèi)容設(shè)置一個或多個瓦斯管路4，各瓦斯管路4之間直徑有所差異。每一瓦斯管路4支撐在位于同一高度處的一對滑枕3上。瓦斯管路4的兩端密閉，在其中一個密閉端連接有三個支管，分別為進(jìn)水支管5、煤塵添加支管6和壓力平衡支管7;在另一個密閉端設(shè)置一抽氣支管8，抽氣支管8與一真空栗9連接。在瓦斯管路4的上側(cè)間隔設(shè)置兩支管10，在瓦斯管路4的前側(cè)間隔設(shè)置兩支管10，在瓦斯管路4的下側(cè)間隔設(shè)置四個支管10，其中，位于瓦斯管路4下側(cè)的四個支管10中的兩個與位于瓦斯管路4上側(cè)的兩個支管10位置相對。這些支管10用于連接放水器、水位計和壓力表等，具體的連接方式根據(jù)實驗的內(nèi)容而定，一般情況下，瓦斯管路4上、下相對的一對支管10用于安裝水位計，而壓力表的安裝只需占用一個支管10。在兩豎梁1的頂端分別設(shè)置一拉升系統(tǒng)11，每一拉升系統(tǒng)11均通過一個提升繩索12連接瓦斯管路4，在實驗中，拉升系統(tǒng)11用于改變瓦斯管路4的高度，在具體調(diào)整高度時，需先取下連接滑枕3與豎梁1的插銷，待拉升系統(tǒng)11將瓦斯管路4提升/降低至新的高度時，再次通過插銷使滑枕3與豎梁1連接，瓦斯管路4即停留在新的高度處。
[0020]在一個優(yōu)選的實施例中，在滑枕3的頂部設(shè)置一弧形槽，在弧形槽的兩側(cè)分別設(shè)置一螺栓孔;瓦斯管路4坐落在滑枕3的弧形槽中并通過一與兩螺栓孔連接的半圓鋼箍(圖中未示出)固定在滑枕3上。
[0021]在一個優(yōu)選的實施例中，滑枕3的邊緣間隔設(shè)置有多個滑輪(圖中未示出)，滑輪用于與豎梁1的垂向滑槽連接。
[0022]在一個優(yōu)選的實施例中，拉升系統(tǒng)11采用電葫蘆。
[0023]在一個優(yōu)選的實施例中，在每一豎梁1中部的外側(cè)等間隔設(shè)置四個環(huán)釘，相應(yīng)地，在基座2的四角處分別設(shè)置一環(huán)釘，每一位于豎梁1上的環(huán)釘通過一繃緊的鋼索13與一位于基座2上的環(huán)釘連接，用于增加豎梁1與基座2連接的穩(wěn)固性。
[0024]在一個優(yōu)選的實施例中，在每一基座2的底部設(shè)置有四個高度可調(diào)的墊腳14。
[0025]在一個優(yōu)選的實施例中，在每一個支管10的開口端封堵一個堵頭15，在實驗中，未安裝壓力表、水位計和放水器等儀器的支管10利用堵頭15來進(jìn)行封堵。
[0026]本發(fā)明在使用時，選取符合實驗要求的尺寸的瓦斯管路4，將瓦斯管路4提升到要求的高度，模擬瓦斯抽放管路布置，按照比例將水、煤塵分別通過進(jìn)水支管5、煤塵添加支管6導(dǎo)入瓦斯管路4，也可以先將水和煤塵按比例混合，然后利用污水栗16通過進(jìn)水支管5栗入瓦斯管路4;同時，利用真空栗9使瓦斯管路4內(nèi)實現(xiàn)負(fù)壓，關(guān)內(nèi)壓強(qiáng)設(shè)定在煤礦瓦斯抽放管路內(nèi)部負(fù)壓值。由此實現(xiàn)對井下瓦斯抽放管路的實驗室模擬。通過連接外部器材可進(jìn)行該環(huán)境下的基于瓦斯管路的各類模擬實驗。
[0027]本發(fā)明僅以上述實施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的。在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)或等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項】
1.一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:它包括兩相對間隔設(shè)置的豎梁，在兩所述豎梁之間設(shè)置一個或多個水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路與所述豎梁之間為可拆卸地連接，每一瓦斯管路均兩端密閉，在所述瓦斯管路的一個密閉端連接三個支管，另一個密閉端設(shè)置一抽氣支管，所述抽氣支管與一真空栗連接;在所述瓦斯管路的側(cè)壁上設(shè)置多個用于連接儀器的支管。2.如權(quán)利要求1所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:在兩所述豎梁上上、下間隔多對滑枕，每一所述滑枕均滑動連接在位于所述豎梁上的垂向滑槽中，在每一豎梁上上、下均勻布置有多個插銷孔，所述滑枕通過一插銷與所述插銷孔連接;所述瓦斯管路支撐在位于同一高度處的一對所述滑枕上。3.如權(quán)利要求2所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:在兩所述豎梁的頂端分別設(shè)置一拉升系統(tǒng)，每一拉升系統(tǒng)均通過一提升繩索連接所述瓦斯管路。4.如權(quán)利要求1所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:每一所述瓦斯管路上的所述支管的數(shù)量為八個，在所述瓦斯管路的上側(cè)間隔設(shè)置兩個所述支管，在所述瓦斯管路的前側(cè)間隔設(shè)置兩個所述支管，在所述瓦斯管路的下側(cè)間隔設(shè)置四個所述支管，其中，位于所述瓦斯管路下側(cè)的四個所述支管中的兩個與位于所述瓦斯管路上側(cè)的兩個所述支管位置相對。5.如權(quán)利要求2所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:在所述滑枕的頂部設(shè)置一弧形槽，在所述弧形槽的兩側(cè)分別設(shè)置一螺栓孔;所述瓦斯管路坐落在所述滑枕的所述弧形槽中且通過一與兩所述螺栓孔連接的半圓鋼箍固定在所述滑枕上。6.如權(quán)利要求3所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:所述拉升系統(tǒng)采用電葫蘆。7.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:在每一所述豎梁底部設(shè)置一基座，每一所述基座的底部設(shè)置有四個高度可調(diào)的墊腳。8.如權(quán)利要求7所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:在每一所述豎梁的中部的外側(cè)等間隔設(shè)置四個第一環(huán)釘，在每一所述基座的四個角處分別設(shè)置一第二環(huán)釘，每一第一環(huán)釘通過一繃緊的鋼索與一第二環(huán)釘連接。9.如權(quán)利要求1所述的一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，其特征在于:在每一個所述支管的開口端封堵一個堵頭。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種瓦斯抽放管路環(huán)境模擬裝置，它包括兩相對間隔設(shè)置的豎梁，在兩所述豎梁之間設(shè)置一個或多個水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路與所述豎梁之間為可拆卸地連接，每一瓦斯管路均兩端密閉，在所述瓦斯管路的一個密閉端連接三個支管，另一個密閉端設(shè)置一抽氣支管，所述抽氣支管與一真空泵連接；在所述瓦斯管路的側(cè)壁上設(shè)置多個用于連接儀器的支管。本發(fā)明可用于在實驗室中對瓦斯管路的工作環(huán)境進(jìn)行模擬，并通過精密的測量儀器的測量實現(xiàn)研究瓦斯抽放管內(nèi)部的壓力變化規(guī)律，瓦斯、煤塵和水的混合物的性質(zhì)變化規(guī)律等，由此能夠在安全的條件下實現(xiàn)對瓦斯管路的相關(guān)研究。
【IPC分類】E21F7/00
【公開號】CN105422167
【申請?zhí)枴緾N201510918952
【發(fā)明人】陳學(xué)習(xí), 李東明
【申請人】華北科技學(xué)院
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月10日