一种瓦斯抽放管路环境模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模拟装置，特别是涉及一种瓦斯抽放管路环境模拟装置。
【背景技术】
[0002]煤矿瓦斯抽采是指利用瓦斯栗或其它抽放设备抽取煤层中高体积分数的瓦斯，再通过与巷道隔离的管网把抽出的高体积分数瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。煤矿瓦斯抽采是治理煤矿瓦斯的根本性措施，而瓦斯抽采管路的漏气、水堵及渣堵是影响瓦斯抽采效率的主要因素。目前，由于煤矿井下情况复杂，危险度高，无法细致地分析瓦斯、水及煤渣在抽放管网中的流动情况。
[0003]并且，瓦斯抽放管路的实际工作环境也使得对抽放管网中影响抽采效率的因素的相关研究难以在井下环境中开展:煤矿瓦斯抽放管路安装分布于煤矿巷道中，长度由实际情况而定;瓦斯抽放由真空栗抽取实现，整个管路内部空气环境为负压，负压最高可达到-
0.09MPa，同时抽放过程中，煤岩层中的液态水和煤泥不可避免的靠自重及负压流入抽放管路；由于温差效应，管路中的气态水也会凝结成液态水。
[0004]此外，正常实验室环境下也无法通过简单的设备模拟出瓦斯抽放管路环境。因此，目前基本没有装置能够模拟煤矿井下瓦斯抽放管网的内部环境。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于研究瓦斯抽采中网管内部流体情况的瓦斯抽放管路环境模拟装置。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:它包括两相对间隔设置的竖梁，在两所述竖梁之间设置一个或多个水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路与所述竖梁之间为可拆卸地连接，每一瓦斯管路均两端密闭，在所述瓦斯管路的一个密闭端连接三个支管，另一个密闭端设置一抽气支管，所述抽气支管与一真空栗连接;在所述瓦斯管路的侧壁上设置多个用于连接仪器的支管。
[0007]在两所述竖梁上上、下间隔多对滑枕，每一所述滑枕均滑动连接在位于所述竖梁上的垂向滑槽中，在每一竖梁上上、下均匀布置有多个插销孔，所述滑枕通过一插销与所述插销孔连接;所述瓦斯管路支撑在位于同一高度处的一对所述滑枕上。
[0008]在两所述竖梁的顶端分别设置一拉升系统，每一拉升系统均通过一提升绳索连接所述瓦斯管路。
[0009]每一所述瓦斯管路上的所述支管的数量为八个，在所述瓦斯管路的上侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的前侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的下侧间隔设置四个所述支管，其中，位于所述瓦斯管路下侧的四个所述支管中的两个与位于所述瓦斯管路上侧的两个所述支管位置相对。
[0010]在所述滑枕的顶部设置一弧形槽，在所述弧形槽的两侧分别设置一螺栓孔;所述瓦斯管路坐落在所述滑枕的所述弧形槽中且通过一与两所述螺栓孔连接的半圆钢箍固定在所述滑枕上。
[0011]所述拉升系统采用电葫芦。
[0012]在每一所述竖梁底部设置一基座，每一所述基座的底部设置有四个高度可调的垫脚。
[0013]在每一所述竖梁的中部的外侧等间隔设置四个第一环钉，在每一所述基座的四个角处分别设置一第二环钉，每一第一环钉通过一绷紧的钢索与一第二环钉连接。
[0014]在每一个所述支管的开口端封堵一个堵头。
[0015]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明可用于在实验室中对瓦斯管路的工作环境进行模拟，并通过精密的测量仪器的测量实现研究瓦斯抽放管内部的压力变化规律，瓦斯、煤尘和水的混合物的性质变化规律等，由此能够在安全的条件下实现对瓦斯管路的相关研究。2、本发明还可用于教学，在实验室中模拟和演示瓦斯抽放系统的工作过程，使学生更好的理解瓦斯抽放的内容和相关难点。3、本发明还可以用于在某煤矿需要建立瓦斯抽放系统之前，先对其径向环境进行模拟，也更好地优化瓦斯抽放系统的设计方案。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的整体结构示意图；
[0017]图2是本发明的侧视示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0019]如图1、图2所示，本发明包括两相对间隔设置的竖梁1，在每一竖梁1的下端紧固连接一基座2。在两竖梁1上上、下间隔设置多对滑枕3，每一滑枕3均滑动连接在位于竖梁1上的垂向滑槽中。在每一竖梁1上上、下均匀布置有多个插销孔，滑枕3通过一穿过竖梁1插销孔和自身的插销使其停留在竖梁1的预定高度处。本发明可以根据实验内容设置一个或多个瓦斯管路4，各瓦斯管路4之间直径有所差异。每一瓦斯管路4支撑在位于同一高度处的一对滑枕3上。瓦斯管路4的两端密闭，在其中一个密闭端连接有三个支管，分别为进水支管5、煤尘添加支管6和压力平衡支管7;在另一个密闭端设置一抽气支管8，抽气支管8与一真空栗9连接。在瓦斯管路4的上侧间隔设置两支管10，在瓦斯管路4的前侧间隔设置两支管10，在瓦斯管路4的下侧间隔设置四个支管10，其中，位于瓦斯管路4下侧的四个支管10中的两个与位于瓦斯管路4上侧的两个支管10位置相对。这些支管10用于连接放水器、水位计和压力表等，具体的连接方式根据实验的内容而定，一般情况下，瓦斯管路4上、下相对的一对支管10用于安装水位计，而压力表的安装只需占用一个支管10。在两竖梁1的顶端分别设置一拉升系统11，每一拉升系统11均通过一个提升绳索12连接瓦斯管路4，在实验中，拉升系统11用于改变瓦斯管路4的高度，在具体调整高度时，需先取下连接滑枕3与竖梁1的插销，待拉升系统11将瓦斯管路4提升/降低至新的高度时，再次通过插销使滑枕3与竖梁1连接，瓦斯管路4即停留在新的高度处。
[0020]在一个优选的实施例中，在滑枕3的顶部设置一弧形槽，在弧形槽的两侧分别设置一螺栓孔;瓦斯管路4坐落在滑枕3的弧形槽中并通过一与两螺栓孔连接的半圆钢箍(图中未示出)固定在滑枕3上。
[0021]在一个优选的实施例中，滑枕3的边缘间隔设置有多个滑轮(图中未示出)，滑轮用于与竖梁1的垂向滑槽连接。
[0022]在一个优选的实施例中，拉升系统11采用电葫芦。
[0023]在一个优选的实施例中，在每一竖梁1中部的外侧等间隔设置四个环钉，相应地，在基座2的四角处分别设置一环钉，每一位于竖梁1上的环钉通过一绷紧的钢索13与一位于基座2上的环钉连接，用于增加竖梁1与基座2连接的稳固性。
[0024]在一个优选的实施例中，在每一基座2的底部设置有四个高度可调的垫脚14。
[0025]在一个优选的实施例中，在每一个支管10的开口端封堵一个堵头15，在实验中，未安装压力表、水位计和放水器等仪器的支管10利用堵头15来进行封堵。
[0026]本发明在使用时，选取符合实验要求的尺寸的瓦斯管路4，将瓦斯管路4提升到要求的高度，模拟瓦斯抽放管路布置，按照比例将水、煤尘分别通过进水支管5、煤尘添加支管6导入瓦斯管路4，也可以先将水和煤尘按比例混合，然后利用污水栗16通过进水支管5栗入瓦斯管路4;同时，利用真空栗9使瓦斯管路4内实现负压，关内压强设定在煤矿瓦斯抽放管路内部负压值。由此实现对井下瓦斯抽放管路的实验室模拟。通过连接外部器材可进行该环境下的基于瓦斯管路的各类模拟实验。
[0027]本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:它包括两相对间隔设置的竖梁，在两所述竖梁之间设置一个或多个水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路与所述竖梁之间为可拆卸地连接，每一瓦斯管路均两端密闭，在所述瓦斯管路的一个密闭端连接三个支管，另一个密闭端设置一抽气支管，所述抽气支管与一真空栗连接;在所述瓦斯管路的侧壁上设置多个用于连接仪器的支管。2.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:在两所述竖梁上上、下间隔多对滑枕，每一所述滑枕均滑动连接在位于所述竖梁上的垂向滑槽中，在每一竖梁上上、下均匀布置有多个插销孔，所述滑枕通过一插销与所述插销孔连接;所述瓦斯管路支撑在位于同一高度处的一对所述滑枕上。3.如权利要求2所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:在两所述竖梁的顶端分别设置一拉升系统，每一拉升系统均通过一提升绳索连接所述瓦斯管路。4.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:每一所述瓦斯管路上的所述支管的数量为八个，在所述瓦斯管路的上侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的前侧间隔设置两个所述支管，在所述瓦斯管路的下侧间隔设置四个所述支管，其中，位于所述瓦斯管路下侧的四个所述支管中的两个与位于所述瓦斯管路上侧的两个所述支管位置相对。5.如权利要求2所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:在所述滑枕的顶部设置一弧形槽，在所述弧形槽的两侧分别设置一螺栓孔;所述瓦斯管路坐落在所述滑枕的所述弧形槽中且通过一与两所述螺栓孔连接的半圆钢箍固定在所述滑枕上。6.如权利要求3所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:所述拉升系统采用电葫芦。7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:在每一所述竖梁底部设置一基座，每一所述基座的底部设置有四个高度可调的垫脚。8.如权利要求7所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:在每一所述竖梁的中部的外侧等间隔设置四个第一环钉，在每一所述基座的四个角处分别设置一第二环钉，每一第一环钉通过一绷紧的钢索与一第二环钉连接。9.如权利要求1所述的一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，其特征在于:在每一个所述支管的开口端封堵一个堵头。
【专利摘要】本发明涉及一种瓦斯抽放管路环境模拟装置，它包括两相对间隔设置的竖梁，在两所述竖梁之间设置一个或多个水平布置的瓦斯管路，所述瓦斯管路与所述竖梁之间为可拆卸地连接，每一瓦斯管路均两端密闭，在所述瓦斯管路的一个密闭端连接三个支管，另一个密闭端设置一抽气支管，所述抽气支管与一真空泵连接；在所述瓦斯管路的侧壁上设置多个用于连接仪器的支管。本发明可用于在实验室中对瓦斯管路的工作环境进行模拟，并通过精密的测量仪器的测量实现研究瓦斯抽放管内部的压力变化规律，瓦斯、煤尘和水的混合物的性质变化规律等，由此能够在安全的条件下实现对瓦斯管路的相关研究。
【IPC分类】E21F7/00
【公开号】CN105422167
【申请号】CN201510918952
【发明人】陈学习, 李东明
【申请人】华北科技学院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月10日