[實(shí)用新型]用于測(cè)定球向流場(chǎng)瓦斯流量的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720011787.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206469916U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊黎明;張旭錕;趙嶸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北科技學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01F1/00
• 分類(lèi)號(hào): G01F1/00
• 代理公司: 唐山永和專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所13103
• 代理人: 張?jiān)坪?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及測(cè)定瓦斯流量的實(shí)驗(yàn)裝置，具體是一種用于測(cè)定球向流場(chǎng)瓦斯流量的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

礦井瓦斯涌出、煤與瓦斯突出、瓦斯抽采及煤層瓦斯壓力與含量測(cè)定都與瓦斯解吸有關(guān)，當(dāng)煤層中的瓦斯壓力分布不均時(shí)，在煤層中往往就會(huì)形成一定的瓦斯流動(dòng)范圍，這一范圍通常被稱(chēng)為流場(chǎng)，在煤礦井下，當(dāng)煤層壁面暴露后，煤層內(nèi)的高壓瓦斯會(huì)從暴露壁面涌出，該瓦斯流動(dòng)在煤層內(nèi)所形成的流場(chǎng)與暴露壁面的幾何形狀密切相關(guān)，當(dāng)暴露壁面呈平面狀，則形成單向流場(chǎng)，瓦斯沿一個(gè)方向流動(dòng)；當(dāng)暴露壁面呈柱面狀，則形成徑向流場(chǎng)，瓦斯從四周向圓心方向流動(dòng)；當(dāng)暴露壁面呈球面狀，則形成球向流場(chǎng)，瓦斯從四周向球心流動(dòng)。

在不同的流場(chǎng)條件下，即使煤層的賦存條件和暴露面積完全相同，其瓦斯流量也存在著差異，這種差異性，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的周世寧教授等從理論上進(jìn)行了分析；理論分析所得出的計(jì)算公式比較復(fù)雜，實(shí)用性不是很強(qiáng)。

對(duì)于煤樣瓦斯解吸流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置的研發(fā)，在公開(kāi)的資料文獻(xiàn)上，有很多發(fā)明裝置，但是，它們基本都是用罐裝煤，然后在不同條件下進(jìn)行解吸，測(cè)定瓦斯流量，其瓦斯在煤樣內(nèi)的流動(dòng)都是單向流動(dòng)，形成單向流場(chǎng)，而有關(guān)球向流場(chǎng)條件的瓦斯解吸、流動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置還沒(méi)有，因此對(duì)其他類(lèi)型的瓦斯流場(chǎng)的研究無(wú)法實(shí)現(xiàn)，影響瓦斯解吸規(guī)律研究結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。

因此，為了研究瓦斯在不同流場(chǎng)條件下的流動(dòng)差異性，便于在煤礦工程應(yīng)用中人為制造有利于瓦斯治理和利用的瓦斯流場(chǎng)形態(tài)，探索出一種能夠?qū)崿F(xiàn)煤樣瓦斯呈球向流動(dòng)的瓦斯流量測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置就顯得尤為迫切。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在解決上述問(wèn)題，從而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)煤樣瓦斯呈球向流動(dòng)的用于測(cè)定球向流場(chǎng)瓦斯流量的實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型解決所述問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是：

一種用于測(cè)定球向流場(chǎng)瓦斯流量的實(shí)驗(yàn)裝置，包括煤樣罐、置于煤樣罐罐體內(nèi)的煤樣，煤樣罐罐體為空腔半球體，煤樣罐罐體內(nèi)設(shè)有置于上層煤樣中的半球形鐵絲網(wǎng)模具，半球形鐵絲網(wǎng)模具開(kāi)口端外部套裝有覆蓋在煤樣上的塑料蓋，煤樣罐罐蓋上設(shè)有與半球形鐵絲網(wǎng)模具內(nèi)部連通的通孔并通過(guò)氣體流通管道連接有瓦斯罐，氣體流通管道上分別設(shè)有流量計(jì)、壓力表和閥門(mén)。

采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點(diǎn)是：

①實(shí)現(xiàn)了瓦斯在煤樣內(nèi)的球向流動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)條件更多地符合煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況，提高了瓦斯解吸規(guī)律研究結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性，不僅對(duì)瓦斯解吸規(guī)律研究具有重要意義，而且對(duì)礦井瓦斯涌出、煤與瓦斯突出、瓦斯抽采及煤層瓦斯壓力與含量測(cè)定研究也具有重要意義。

②可專(zhuān)門(mén)用于測(cè)定球向流場(chǎng)瓦斯流量，為瓦斯流動(dòng)方面的科學(xué)研究提供實(shí)驗(yàn)手段，有利于瓦斯災(zāi)害防治與利用新技術(shù)的探索。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：

塑料蓋外圈與煤樣罐罐體內(nèi)壁之間設(shè)有脫脂棉，可確保煤樣解吸出來(lái)的瓦斯只能從半球形鐵絲網(wǎng)模具流向氣體流通管道。

煤樣罐罐體內(nèi)底部設(shè)有墊子。

半球形鐵絲網(wǎng)模具位于煤樣罐罐體內(nèi)的中心。

半球形鐵絲網(wǎng)模具內(nèi)部通過(guò)膠帶粘貼有塑料支撐物，以確保半球形鐵絲網(wǎng)模具保持固定形狀，防止其變形。

閥門(mén)包括設(shè)在流量計(jì)的連接管路上的第一閥門(mén)、設(shè)在流量計(jì)與壓力表之間的氣體流通管道上的第二閥門(mén)、設(shè)在壓力表與瓦斯罐之間的氣體流通管道上的第三閥門(mén)。

還包括計(jì)時(shí)器，用于觀(guān)察不同時(shí)刻的瓦斯流量。

煤樣罐罐體底部設(shè)有托架，用于支撐煤樣罐整體，保持其實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1 是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 是本實(shí)用新型實(shí)施例半球形鐵絲網(wǎng)模具與塑料支撐物連接的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：煤樣罐罐體1；半球形鐵絲網(wǎng)模具2；墊子3；煤樣4；塑料蓋5；脫脂棉6；煤樣罐罐蓋7；標(biāo)準(zhǔn)螺絲8；氣體流通管道9；第一閥門(mén)10；流量計(jì)11；第二閥門(mén)12；壓力表13；第三閥門(mén)14；瓦斯罐15；計(jì)時(shí)器16；塑料支撐物17；托架18。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，目的僅在于更好地理解本實(shí)用新型內(nèi)容，因此，所舉之例并不限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。