[發明專利]一種三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 202010637231.9
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN113884422A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 池明波;方杰;吳寶楊;張勇;武洋;王路軍
• 申請（專利權）人: 神華神東煤炭集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院;國家能源投資集團有限責任公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

1.一種三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，包括：

三維相似模擬實驗臺架，其內用于容置鋪設體，且所述三維相似模擬實驗臺架的底部設置有多個注氣孔，所述三維相似模擬實驗臺架的頂部設置有多個出氣口；所述鋪設體，其包括由下至上依次鋪設的煤層及上覆巖層，所述鋪設體內沿豎直方向設置有多個導氣管，每個導氣管均分別與對應的一個出氣口連接，所述導氣管的長度不等；

軟管，其一端與氣瓶連接，另一端與所述多個注氣孔連接；

染色囊，其設置于所述軟管上。

2.根據權利要求1所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，所述多個出氣口以矩陣式排列于所述三維相似模擬實驗臺架的頂部。

3.根據權利要求1所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，所述多個注氣孔以矩陣式排列于所述三維相似模擬實驗臺架的底部。

4.根據權利要求1所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，所述軟管與所述多個注氣孔通過串聯或并聯進行連接。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，所述染色囊內部具有蜂窩結構且含有染色試劑。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，所述注氣孔所占的范圍小于所述鋪設體的底部范圍。

7.根據權利要求1至4中任一項所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統，其特征在于，所述氣瓶內的氣體密度小于空氣密度。

8.一種采用根據權利要求1至7中任一項所述的三維相似模擬可視示蹤氣體監測系統所實施的監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在三維相似模擬實驗臺架內對鋪設體進行鋪設的過程中，將導氣管布置在鋪設體中，并將各導氣管的長度及位置進行記錄；

(2)對鋪設體中的煤層進行開挖時，引起上覆巖層移動，形成裂隙帶；

(3)向鋪設體內注入有色氣體；

(4)當出氣口排出有色氣體時，確認出氣口所對應的導氣管的深度及范圍，表明采動裂隙已發育至該導氣管底端所在巖層中。

9.根據權利要求8所述的監測方法，其特征在于，在步驟(2)中，在出氣口處標注所對應的導氣管的布設深度。

10.根據權利要求8或9所述的監測方法，其特征在于，在步驟(4)中，每開挖10米則通過氣瓶向鋪設體注入氣體，每次注入氣體持續2～3分鐘。