[实用新型]突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤与瓦斯突出实验装置，尤其涉及一种突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置。

背景技术

由于煤与瓦斯突出本身具有的特殊性，对现场煤与瓦斯突出过程进行全方位实时跟踪研究的危险性太大，为了较好的再现突出过程以及突出冲击波传播规律，有必要依靠实验室模拟手段进行煤与瓦斯突出机制的研究与探索，揭示突出煤粉瓦斯两相流动力及瓦斯风压诱导的矿井风流灾变规律，从而为突出矿井安全防护与抗灾系统设计、灾变通风以及突出事故应急预案的制定提供理论依据，对突出矿井抗灾救护及有效防止二次灾害事故的发生具有重要的理论和现实意义。为了通过实验的手段模拟突出的发生、发展过程，国内外学者在试验模拟方面也做了大量研究，邓全封开展了一维模拟试验研究，定量研究了突出强度与煤体所受的垂直应力、瓦斯压力的关系；孟祥跃等设计了二维突出装置试验系统，试验研究结果表明，煤体存在开裂和突出两种破坏形式，破坏面以拉伸强间断的形式向外不断传播，煤体初期的破坏呈轴对称。蔡成功设计了三维突出模拟试验系统，通过大量试验数据，拟合得到突出强度与三向应力、瓦斯压力、型煤强度的数学关系式，认为突出强度受应力和煤的力学性质影响最大；丁雁生利用激波管开展了突出试验，研究结果表明，随着瓦斯压力的变化，煤体会出现低压开裂和高压抛出两种破坏模式；重庆大学自行研制开发了三维突出模拟系统，得出了在突出过程中煤体温度、突出强度、孔洞形态和突出煤样粉碎性以及煤粉粒级分布的变化规律。综上所述，现有的试验设备主要是研究在不同瓦斯压力、地应力作用下，不同型煤的破坏形式，以及瓦斯压力、地应力和型煤强度之间的关系，对突出过后冲击气流传播规律研究较少。

现有的试验设备主要是探讨在不同瓦斯压力、地应力作用下，不同型煤的破坏形式，以及瓦斯压力、地应力和煤体本身结构之间的关系，对突出过后冲击波传播规律研究较少，虽然河南理工大学魏建平等自行开发了一套煤与瓦斯突出模拟装置，该套装置较好地模拟出发生突出这一复杂的动力现象，成功地模拟了突出发生过程中冲击波在巷道中的传播过程，但该装置设计相对简单，不能很好模拟突出过程中瓦斯压力、地应力等影响因素的耦合关系。

因此，现有的突出模拟装置均存在一定的局限性，迫切需要研制出一种更加先进的大型煤与瓦斯突出试验装备，该套装置既能再现突出过程的影响因素，也能够研究突出后冲击波的传播规律，以更深层次地探索煤与瓦斯突出。

现有技术中的一种“大型煤与瓦斯突出模拟试验台”，主要由煤与瓦斯突出模具、快速释放机构、承载框架、电流伺服加载装置、翻转机构、主机支架及附属装置组成，该试验台可以进行大尺寸、不同倾角煤层在不同地应力和不同瓦斯压力条件下煤与瓦斯突出模拟试验；同时通过对突出煤样施加均布荷载和阶梯形荷载，还可模拟工作面前方造成突出的局部应力集中现象，用于更深层次地探索煤与瓦斯突出机制。

上述现有技术能够较好的模拟不同地应力和不同瓦斯压力条件下煤与瓦斯突出机制，但是不能够实现对突出煤粉瓦斯两相流的动力进行测定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以通过实验的方式得出突出煤粉瓦斯两相流在不同类型巷道中传播规律的突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置，包括地应力加载装置、突出腔体，所述突出腔体连接有模拟巷道，所述模拟巷道中设有多个压力传感器和温度传感器及高速摄影装置，所述压力传感器和温度传感器及高速摄影装置分别与数据采集系统连接。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置，由于包括地应力加载装置、突出腔体，突出腔体连接有模拟巷道，模拟巷道中设有多个压力传感器和温度传感器及高速摄影装置，压力传感器和温度传感器及高速摄影装置分别与数据采集系统连接。可以通过实验的方式得出突出煤粉瓦斯两相流在不同类型巷道中传播规律，从而为防突风门的安装位置、防突风门需要达到的抗冲击强度设计提供依据。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的突出煤粉瓦斯两相流动力测定实验装置，其较佳的具体实施方式是：

包括地应力加载装置、突出腔体，所述突出腔体连接有模拟巷道，所述模拟巷道中设有多个压力传感器和温度传感器及高速摄影装置，所述压力传感器和温度传感器及高速摄影装置分别与数据采集系统连接。