一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置

本发明涉及瓦斯突出技术领域，特别是一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置。

背景技术：

瓦斯突出多发生在煤矿开采过程中，又常被叫做‘煤与瓦斯突出’，随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的坍塌等灾害，而在现阶段的模拟实验中，模拟瓦斯冲破煤层时，喷出的高压气体通常都采用直接排放的形式，这种方式会造成实验场地内布满黑烟，导致实验场地的空气污染，对实验场地内的清洁性造成破坏，而且对于排放的黑烟浓度和量等检测也不直观，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置，解决了现有的背景技术问题。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置，包括瓦斯突出模拟装置，所述瓦斯突出模拟装置为矩形结构箱体，所述瓦斯突出模拟装置一侧设有突出排气口，所述突出排气口上设有集气机构，所述集气机构一侧连接有尾气处理机构，所述集气机构与突出排气口之间设有出气率流量检测装置；

所述集气机构包括：排气罩、连接罩、支撑架、两对万向轮、集气罩、一对泄压管以及一对泄压阀；

所述排气罩安装于突出排气口上，所述排气罩为锥形罩，所述连接罩连接于排气罩内径较大一端，所述连接罩为透明的柱形罩，所述连接罩底面设有一对支撑架，一对所述支撑架底面设有两对万向轮，所述连接罩与排气罩相对一端设有集气罩，所述集气罩为与排气罩结构相同且镜像安装于连接罩另一端上，所述连接罩中心两侧壁面上分别连接有一对泄压管，一对所述泄压管上分别设有一对泄压阀。

所述尾气处理机构包括：进气筒、插装口、排气风机、一对外卡、多滤芯、密封盖、一对安装板以及若干对连接件；

所述进气筒通过一对法兰盘连接于集气罩端部，所述进气筒内部开设有圆柱形结构的通腔，所述通腔上开设有插装口，所述排气风机安装于进气筒端部上，所述插装口下方两侧分别设有一对外卡，所述密封盖扣设于插装口上，所述多滤芯插装于插装口下方的通腔内且分别由一对外卡限位，所述密封盖下方通腔两侧分别设有一对安装板，一对所述安装板上开设有若干对限位孔，所述密封盖上设有若干对连接件与若干对所述限位孔连接。

所述出气率流量检测装置包括：检测通管、气压检测器、流量计以及流速计；

所述排气罩端部连接有柱形结构的检测通管，所述检测通管上设有气压检测器，所述气压检测器一侧设有流量计，所述流量计一侧设有流速计，所述检测通管端部设有一对法兰盘与突出排气口连接。

所述连接罩与排气罩以及集气罩之间分别设有若干法兰连接。

所述进气筒端部设有一对回流口，一对所述回流口分别与一对所述泄压管连接。

所述多滤芯包括：过滤网筒、一对防尘网、活性炭滤芯、过硫滤芯、一对承口以及一对固定环；

一对所述防尘网分别安装于所述过滤网筒两端，所述过滤网筒由两个半环形结构的套筒扣合组成，所述活性炭滤芯安装于过滤网筒中心且位于一对其中一个所述防尘网一侧，所述过滤网筒内且位于活性炭滤芯一侧设有过硫滤芯，所述过滤网筒两端分别设有一对承口，一对所述固定环套设于一对所述承口上。

一对所述支撑架之间连接有一对加强杆，一对所述支撑架一侧延伸出加长板，一对所述安装板底面延伸出一对支杆与加长板连接。

所述显示器安装于检测通管外侧，且分别与气压检测器、流量计以及流速计连接。

一对所述支撑架底面分别设有两对支脚安装于两对所述万向轮外侧。

所述连接罩外环设有若干加强筋。

利用本发明的技术方案制作的用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置，结构简单，操作方便，通过其上的集气机构将产生的空气进行收集通过尾气处理机构进行处理再排放，有效保护试验环境，同时设有专用的出气率流量检测装置，用于检测通过的模拟气体的流速以及流量以及气压，从而进行有效的实验记录以及关键时刻泄压保护设备。

附图说明

图1为本发明所述一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置的主视结构示意图。

图2为本发明所述一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置的侧视剖视结构示意图。

图3为本发明所述一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置的俯视结构示意图。

图4为本发明所述一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置的局部剖视结构示意图。

图5为本发明所述一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置的局部放大结构示意图。

图中：1、瓦斯突出模拟装置；2、突出排气口；3、排气罩；4、连接罩；5、支撑架；6、万向轮；7、集气罩；8、泄压管；9、泄压阀；10、进气筒；11、插装口；12、排气风机；13、外卡；14、多滤芯；15、密封盖；16、安装板；17、连接件；18、检测通管；19、气压检测器；20、流量计；21、流速计；22、回流口；23、加强杆；24、加长板；25、显示器；26、支脚；27、加强筋；1401、过滤网筒；1402、防尘网；1403、活性炭滤芯；1404、过硫滤芯；1405、承口；1406、固定环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，本实施方案的特点为，包括瓦斯突出模拟装置1，瓦斯突出模拟装置1为矩形结构箱体，瓦斯突出模拟装置1一侧设有突出排气口2，突出排气口2上设有集气机构，集气机构一侧连接有尾气处理机构，集气机构与突出排气口2之间设有出气率流量检测装置；集气机构包括：排气罩3、连接罩4、支撑架5、两对万向轮6、集气罩7、一对泄压管8以及一对泄压阀9；排气罩3安装于突出排气口2上，排气罩3为锥形罩，连接罩4连接于排气罩3内径较大一端，连接罩4为透明的柱形罩，连接罩4底面设有一对支撑架5，一对支撑架5底面设有两对万向轮6，连接罩4与排气罩3相对一端设有集气罩7，集气罩7为与排气罩3结构相同且镜像安装于连接罩4另一端上，连接罩4中心两侧壁面上分别连接有一对泄压管8，一对泄压管8上分别设有一对泄压阀9；该用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置，结构简单，操作方便，通过其上的集气机构将产生的空气进行收集通过尾气处理机构进行处理再排放，有效保护试验环境，同时设有专用的出气率流量检测装置，用于检测通过的模拟气体的流速以及流量以及气压，从而进行有效的实验记录以及关键时刻泄压保护设备。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：根据说明书附图1-5可知，本案为一种用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置，包括瓦斯突出模拟装置1，瓦斯突出模拟装置1为矩形结构箱体，瓦斯突出模拟装置1一侧设有突出排气口2，突出排气口2上设有集气机构，集气机构一侧连接有尾气处理机构，集气机构与突出排气口2之间设有出气率流量检测装置，在具体实施过程中，通过瓦斯突出模拟装置1模拟瓦斯突出的情况，当模拟瓦斯突出的气体从突出排出口排出时，通过集气机构将排出的气体进行收集模拟突出时气体的喷射情况，过程中通过连接于集气机构与尾气处理机构连接，将尾气处理机构进行处理后进行排出，集气机构与突出排气口2连接设有出气率流量检测装置进行出气量以及出气流速的检测；

根据说明书附图1-5可知，上述集气机构包括：排气罩3、连接罩4、支撑架5、两对万向轮6、集气罩7、一对泄压管8以及一对泄压阀9，其连接关系以及位置关系如下；

排气罩3安装于突出排气口2上，排气罩3为锥形罩，连接罩4连接于排气罩3内径较大一端，连接罩4为透明的柱形罩，连接罩4底面设有一对支撑架5，一对支撑架5底面设有两对万向轮6，连接罩4与排气罩3相对一端设有集气罩7，集气罩7为与排气罩3结构相同且镜像安装于连接罩4另一端上，连接罩4中心两侧壁面上分别连接有一对泄压管8，一对泄压管8上分别设有一对泄压阀9；

在具体实施过程中，一对支撑架5底面分别设有两对支脚26安装于两对万向轮6外侧，支撑架5用于支撑连接罩4，通过支脚26进行支撑，利用万向轮6进行支撑架5的移动，通过排气罩3与瓦斯凸出模拟装置的突出排气口2连接，将产生的尾气排入到排气罩3中，进入排气罩3后与连接罩4匹配，产生的气体通入到连接罩4内，进而模拟瓦斯突出时，产生的气体奔流情况，实验人员可在连接罩4外进行直观的观测，当瓦斯突出后，进行检测的尾气测出压力较高时，通过两侧的泄压阀9打开，从泄压管8将高压尾气分流导出，避免影响连接罩4的强度，连接罩4外环设有若干加强筋27用于加强连接罩4的结构强度。

根据说明书附图1-5可知，上述尾气处理机构包括：进气筒10、插装口11、排气风机12、一对外卡13、多滤芯14、密封盖15、一对安装板16以及若干对连接件17，其连接关系以及位置关系如下；

进气筒10通过一对法兰盘连接于集气罩7端部，进气筒10内部开设有圆柱形结构的通腔，通腔上开设有插装口11，排气风机12安装于进气筒10端部上，插装口11下方两侧分别设有一对外卡13，密封盖15扣设于插装口11上，多滤芯14插装于插装口11下方的通腔内且分别由一对外卡13限位，密封盖15下方通腔两侧分别设有一对安装板16，一对安装板16上开设有若干对限位孔，密封盖15上设有若干对连接件17与若干对限位孔连接；

在具体实施过程中，一对支撑架5之间连接有一对加强杆23，一对支撑架5一侧延伸出加长板24，一对安装板16底面延伸出一对支杆与加长板24连接，用于固定进气筒10，进气筒10端部设有一对回流口22，一对回流口22分别与一对泄压管8连接，连接罩4与排气罩3以及集气罩7之间分别设有若干法兰连接，当压力气体从两侧的一对泄压管8排出后通过一对回流口22回流到进气筒10内，通过进气筒10与集气罩7对接，将进气筒10作为尾气处理的通道，端部的排气风机12产生吸力，通过进气筒10内的外卡13限位多滤芯14，多滤芯14对空气进行复合性过滤，一对外卡13限位多滤芯14，密封盖15固定在多滤芯14上，通过密封盖15覆盖多滤芯14位置的插装口11，避免泄露，通过密封盖15上的连接件17与安装板16互相连接，方便拆装密封盖15更换多滤芯14。

根据说明书附图1-5可知，上述多滤芯14包括：过滤网筒1401、一对防尘网1402、活性炭滤芯1403、过硫滤芯1404、一对承口1405以及一对固定环1406，其连接关系以及位置关系如下；

一对防尘网1402分别安装于过滤网筒1401两端，过滤网筒1401由两个半环形结构的套筒扣合组成，活性炭滤芯1403安装于过滤网筒1401中心且位于一对其中一个防尘网1402一侧，过滤网筒1401内且位于活性炭滤芯1403一侧设有过硫滤芯1404，过滤网筒1401两端分别设有一对承口1405，一对固定环1406套设于一对承口1405上。

在具体实施过程中，过滤网筒1401采用两个半环套筒相互连接，共同构呈一个直线的网筒通槽，两侧的防尘网1402用于空气通过，通过一对固定环1406套设于一对承口1405上，固定过滤网筒1401，空气从一侧的防尘网1402流入，而后通过活性炭滤芯1403进行灰尘过滤，吸附其中的部分固体颗粒以及碳化物，通过过硫滤芯1404进行其中的含硫物吸附。

根据说明书附图1-5可知，上述出气率流量检测装置包括：检测通管18、气压检测器19、流量计20以及流速计21；

排气罩3端部连接有柱形结构的检测通管18，检测通管18上设有气压检测器19，气压检测器19一侧设有流量计20，流量计20一侧设有流速计21，检测通管18端部设有一对法兰盘与突出排气口2连接。

在具体实施过程中，通过排气罩3上的检测通管18，使从突出排气口2流出的空气经过检测通管18，进而利用检测通管18上的流量计20进行流量检测，利用流速计21进行流速检测，通过气压检测器19检测检测通过的气压，显示器25安装于检测通管18外侧，且分别与气压检测器19、流量计20以及流速计21连接，用于检测实时读数方便使用者记录，当气压过高时通过启动泄压阀9进行泄压。

综上所述总体可知，该用于煤与瓦斯突出模拟试验的装置，结构简单，操作方便，通过其上的集气机构将产生的空气进行收集通过尾气处理机构进行处理再排放，有效保护试验环境，同时设有专用的出气率流量检测装置，用于检测通过的模拟气体的流速以及流量以及气压，从而进行有效的实验记录以及关键时刻泄压保护设备。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。