[發明專利]一種煤礦開采后瓦斯預測模型

有效

• 申請號: 202010629959.7
• 申請日: 2020-06-25
• 公開（公告）號: CN111764962B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 閆和平
• 申請（專利權）人: 陜西省一九四煤田地質有限公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;G01N33/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤礦開采后瓦斯預測模型，包括主體箱、模擬系統和瓦斯涌出量檢測器，模擬系統置于主體箱內，瓦斯涌出量檢測器置于模擬系統內，其特征在于所述模擬系統模擬巷道規模、大氣壓、開采深度、瓦斯濃度后，瓦斯涌出量檢測器對瓦斯涌出量進行檢測，所述模擬系統包括大氣模擬裝置、巷道模擬裝置、降水模擬裝置、瓦斯量模擬裝置和控制裝置，巷道模擬裝置包括土層模擬結構、深度模擬結構和打印通道，深度模擬結構置于土壤模擬結構下方，且通過底板相隔開，打印通道置于土壤模擬結構內；

所述底板上垂直置有和通槽配合的支撐板，所述支撐板對主體箱上通槽進行封堵；所述土壤模擬結構從下向上依次為模擬礦層、碎石層和土壤層；所述土壤模擬結構和主體箱之間的空腔形成地面空氣腔；所述大氣模擬裝置包括氣壓調節結構和濕度調節結構，氣壓調節結構置于主體箱頂部，濕度調節結構置于主體箱頂部；所述瓦斯量模擬裝置由瓦斯濃度檢測器、一號氣泵、瓦斯罐和進氣管組成，瓦斯罐位于控制腔內，一號氣泵位于控制腔內，所述一號氣泵的進氣端和瓦斯罐相連接，且相連通，進氣管的一端和一號氣泵的出氣端相連接，且相連通，所述進氣管的另一端分成多股，然后穿過底板等距伸入模擬礦層內；所述支撐板上置有多個等距分布的對土層模擬結構瓦斯濃度進行檢測的瓦斯濃度檢測器；

控制裝置由操作面板和控制箱組成，操作面板置于主體箱外壁上，所述操作面板和控制箱通過數據傳輸線相連接，所述控制箱控制液壓桿伸縮，進而控制底板升降，所述控制箱控制一號氣泵的啟停，進而控制瓦斯的涌出量，所述控制箱控制水泵啟停，所述控制箱控制二號氣泵啟停。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述氣壓調節結構為氣壓計、泄氣閥、二號氣泵和單向氣閥組成，二號氣泵置于主體箱上，單向氣閥置于二號氣泵的出氣口處，所述單向氣閥位于主體箱內；所述濕度調節結構由降雨噴頭、水泵和進水管組成，水泵置于主體箱上，降雨噴頭和水泵的出水端相連接，所述降雨噴頭位于主體箱內，進水管和水泵的進水端相連接，且相連通。

3.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述深度模擬結構由液壓桿和刻度尺組成，所述液壓桿控制底板升降；刻度尺置于主體箱側面上，所述刻度尺上置有碎石層刻度線、土壤層刻度線，能夠根據刻度線位置填充土層，以對開采深度進行模擬。

4.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述主體箱為矩形透明箱體結構，便于和刻度尺比對以填充土層，模擬土層深度，所述主體箱側面上開有通槽。

5.根據權利要求4所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述主體箱上置有能夠打開以對土層進行添加填充的密封門。

6.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述底板和主體箱底部之間形成能夠對巷道規模、大氣壓、開采深度、瓦斯濃度進行控制的控制腔。

7.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述巷道模擬裝置為打印通道，所述打印通道出口和放置孔相連通，所述打印通道內置有對打印通道進行封堵的氣囊。

8.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于所述支撐板上開有放置孔，能夠對打印通道預留通孔。

9.根據權利要求1所述的一種煤礦開采后瓦斯預測模型，其特征在于通過操作面板控制一號氣泵啟動，通過進氣管向土壤模擬結構內輸入瓦斯，觀察支撐板上的多個瓦斯濃度檢測器，對土壤模擬結構內的瓦斯量進行觀察，使得模擬礦層內的瓦斯濃度達到指定值；通過操作面板控制二號氣泵向空氣腔內充氣，并觀察氣壓計，使得空氣腔內的氣壓達到指定值，并通過水泵相空氣腔內加濕，使得空氣腔內的濕度變化，對大氣壓強進行模擬。