[發明專利]一種組合硐室結構抑制煤礦井下瓦斯爆炸試驗方法

在審

• 申請號: 201710986839.0
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107796852A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 穆朝民;李重情;宮能平;石必明;齊娟
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種組合硐室結構抑制煤礦井下瓦斯爆炸試驗方法，其特征在于，該方法包括

(1)將管道、法蘭盤、螺栓螺母、硐室、水槽、排氣口、電極、交流電源、真空泵、數字真空表、高純甲烷氣瓶、空壓機、循環泵、壓氣閥、吸氣閥、進氣閥、第一循環閥、第二循環閥、壓力傳感器、火焰傳感器、動態數據采集器、上位機、鋼片連接成試驗系統，加入膜片將試驗系統分成預混加速段和沖擊傳播段兩部分；

其中，所述硐室的長度為管道直徑的1.5～5倍，且至少組合2個硐室；所述水槽位于硐室內，水槽高度為硐室高度的1/3～3/4；所述壓力傳感器和火焰傳感器在組合硐室的前、后各設置兩個，且此兩個壓力傳感器之間距離為3～10cm、此兩個火焰傳感器之間距離為3～10cm；

(2)按順序先后開啟壓氣閥和空壓機，保持吸氣閥、進氣閥、第一循環閥和第二循環閥的關閉狀態，檢查預混加速段的氣密性，在確定預混加速段不漏氣后，按順序先后關閉空壓機和壓氣閥；

(3)開啟數字真空表和吸氣閥，保持壓氣閥、進氣閥、第一循環閥和第二循環閥的關閉狀態，開啟真空泵進行抽真空；在達到試驗需要真空度后關閉真空泵，開啟進氣閥和高純甲烷氣瓶進行甲烷氣體配送，待充入試驗所需體積分數甲烷氣體后，按順序先后關閉高純甲烷氣瓶和進氣閥；

(4)在開啟第一循環閥和第二循環閥后，開啟循環泵對預混加速段內甲烷和空氣進行預混攪拌，在循環泵工作10～20min后關閉循環泵，后再關閉第一循環閥和第二循環閥；在檢查預混加速段內混合氣體處于大氣壓后，關閉吸氣閥和數字真空表；

(5)開啟動態數據采集器，在上位機中打開數據采集軟件，設置壓力傳感器和火焰傳感器觸發參數，并使動態數據采集器處于采集待觸發狀態；

(6)保持壓氣閥、吸氣閥、進氣閥、第一循環閥、第二循環閥和排氣口的關閉狀態，開啟交流電源對電極進行點火，爆炸沖擊波沖破膜片后沿沖擊傳播段傳播，并觸發動態數據采集器進行壓力數據和火焰數據采集；上位機保存壓力傳感器和火焰傳感器采集的壓力數據信息和火焰數據信息；

(7)開啟排氣口，保持吸氣閥、進氣閥、第一循環閥和第二循環閥的關閉狀態，按順序先后開啟壓氣閥和空壓機，對成預混加速段和沖擊傳播段進行正壓吹掃，去除內部廢氣，20～30min后按順序先后關閉空壓機、壓氣閥和排氣口；

(8)切斷所有電源，或更換膜片和電極之間的熔絲后按(2)～(7)進行下一次試驗；

(9)通過對上位機內保存的壓力數據信息和火焰數據信息進行分析和處理，找到爆炸沖擊波在經過組合硐室后的演化規律。

2.根據權利要求1所述的一種組合硐室結構抑制煤礦井下瓦斯爆炸試驗方法，其特征在于，所述電極為兩根金屬棒，一端連接交流電源，另一端連接熔絲；所述交流電源為24～48V交流電。

3.根據權利要求1所述的一種組合硐室結構抑制煤礦井下瓦斯爆炸試驗方法，其特征在于，所述膜片為聚乙烯材料，膜片厚度為0.5～2mm，膜片直徑比管道直徑大1～3cm。

4.根據權利要求1所述的一種組合硐室結構抑制煤礦井下瓦斯爆炸試驗方法，其特征在于，所述排氣口與鋼片的距離為20～50cm。