[發明專利]煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統

在審

• 申請號: 202110304183.6
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113063921A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 文光才;趙旭生;戴林超;曹偈;王波;孫海濤;劉延保;孫東玲;楊雪林;蔣安飛
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：包括依次連接的突出源及發生裝置、可視化模擬巷道和數據監測裝置；

所述突出源及發生裝置包括氣源補充罐、突出腔體、腔體加長組件、高壓注氣管、夾持器、爆破片一、爆破片二和爆破裝置；

突出腔體及腔體加長組件充裝煤粉材料及氣體，突出腔體前端與爆破裝置連接，后端與氣源補充罐連接，氣源補充罐通過高壓注氣管向突出腔體及腔體加長組件進行均勻充氣；

爆破裝置通過夾持器固定住爆破片一和爆破片二，在一定壓力下，爆破片一和爆破片二實現爆破；

所述數據監測裝置包括流量計、氣體壓力傳感器、溫度傳感器、氣體濃度傳感器、風速傳感器和實驗風機。

2.根據權利要求1所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述氣源補充罐內腔φ300×640，內腔體積0.09m³，承壓2MPa，

突出腔體內腔φ300×450，承壓2MPa，端部中心及面進氣，材質為304不銹鋼；

腔體加長組件φ300×150，承壓2MPa，材質為304不銹鋼；

高壓注氣管φ25不銹鋼管，承壓2MPa；

夾持器的內腔直徑150mm、承壓≥2MPa，材質為304不銹鋼；

爆破裝置的內腔直徑150mm、承壓≥2MPa，材質為304不銹鋼。

3.根據權利要求1所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述突出腔體為不銹鋼制高壓密封容器，設計承壓能力2MPa；

突出腔體的主體部分內徑為300mm，長為450mm；

突出腔體的突出口延長部分內徑為100mm，長為100mm；

突出腔體的尾部設置注氣孔，上部設置傳感器接口，兩側設置補氣口。

4.根據權利要求3所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述突出腔體還通過法蘭與兩節管道連接，其中一節管道上部設置氣壓傳感器接口，兩側設置補氣口。

5.根據權利要求3所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述氣源補充罐長640mm，內徑為300mm；氣源補充罐的前后設置注氣口，上部設置氣壓傳感器接口。

6.根據權利要求3所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述法蘭的內緣孔與夾持器突出方向法蘭連接，外緣孔與可視化模擬巷道連接。

7.根據權利要求6所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述可視化模擬巷道采用有機玻璃管制成，由直管、三通管和除塵系統連接部件組成；

可視化模擬巷道的一端與爆破裝置連接，另一端通過除塵系統連接部件與現有除塵系統連接；

可視化模擬巷道上設置有傳感器安裝接口。

8.根據權利要求7所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述可視化模擬巷道設置45節，每節之間用法蘭盤連接；可視化模擬巷道的截面為圓形，內徑為150mm，外徑為190mm；

所述可視化模擬巷道為三通管，管轉角包括90°、120°和150°三套。

9.根據權利要求1所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述系統還包括突出腔體支架、可視化模擬巷道支架、壓煤裝置和振動裝置；

所述突出腔體支架設置在突出腔體下方；

所述可視化模擬巷道支架設置在可視化模擬巷道下方；

所述壓煤裝置設置在突出腔體及腔體加長組件下方；

所述振動裝置用于振動使腔體內的煤粒充分填實；振動裝置上固定裝有物料的突出腔，啟動振動裝置讓突出腔內的物料達到一定的緊密度。

10.根據權利要求1所述的煤與瓦斯突出致災可視化模擬實驗系統，其特征在于：所述系統還包括煤倉；

所述煤倉用于存放煤粉，頂部有防塵裝置，內部有可置換氣體管路，置換出煤粉中的瓦斯氣體，防止煤粉自燃。