[发明专利]煤矿井下瓦斯爆炸反应测试装置

说明书

技术领域

    本发明属于煤矿工业领域，涉及一种煤矿井下瓦斯爆炸反应测试装置。

背景技术

 煤矿井下瓦斯爆炸事故是最为严重的矿井灾害之一，为预防和控制矿井瓦斯爆炸，国内外学者对瓦斯爆炸特性进行过大量研究，取得的研究成果多是基于宏观静止状态下的瓦斯气体爆炸。但是，煤矿井下大量瓦斯集中喷出或涌出时，释放到井巷风流中，由于浓度梯度和风流脉动作用在风流中逐渐扩散稀释，被风流携带而流动。所以，研究流动气体爆炸问题具有重要的实际应用价值。     H．W．Emmons等推算过拟动态条件下爆炸的管道出口压力；陈爱平研究了管道内流动气体流动阻碍作用和流量对爆炸特性的影响；王宝兴研究了通风对强瓦斯爆炸的作用。国内外对瓦斯爆炸的静态、动态特性研究都取得了不少成果。     湍流是井下气体最常见的流动状态，尤其在瓦斯爆炸过程中，由于爆炸激波受巷道内障碍物、巷道交叉及尺寸变化等因素的诱导会产生强烈的湍流，可促使爆炸强度增加。现有技术中对井下瓦斯气体爆炸的模拟不够精确全面，不能真实的反映爆炸对井下的实际影响。

发明内容

 为解决现有技术不能精确全面的模拟煤矿井下气体爆炸情况的技术缺陷，本发明提供一种煤矿井下瓦斯爆炸反应测试装置。

煤矿井下瓦斯爆炸反应测试装置，包括控制器、爆炸反应罐和与爆炸反应罐连接的爆炸气源、压缩空气气源；所述爆炸反应罐内部有点火电极和压力传感器，所述点火电极和压力传感器都与控制器连接，还包括与爆炸反应罐连接的真空泵和空压机。

优选的，还包括与爆炸气源连接的数字压力计。

优选的，还包括储气罐，所述储气罐管道连接在爆炸反应罐和压缩空气气源之间。

进一步的，所述储气罐与爆炸反应罐的连接管道上还安装有与控制器连接的电磁阀。

进一步的，所述储气罐上还安装有压力表。 

优选的，所述控制器为微型计算机。

本发明所述煤矿井下瓦斯爆炸反应测试装置, 模拟井下易爆气体在宏观静止和湍流两种状态下的爆炸极限、爆炸压力、爆炸压力上升速率及爆炸压力峰值时间等基本参数，分析湍流对气体爆炸特性的影响，可为有效防治矿井瓦斯爆炸灾害提供一定的指导。

附图说明

图1示出本发明一个具体实施方式示意图。

具体实施方式

 以下给出本发明一个具体实施方式。

煤矿井下瓦斯爆炸反应测试装置，包括控制器、爆炸反应罐和与爆炸反应罐连接的爆炸气源、压缩空气气源；所述爆炸反应罐内部有点火电极和压力传感器，所述点火电极和压力传感器都与控制器连接，还包括与爆炸反应罐连接的真空泵和空压机。

先将爆炸反应罐内按比例充入空气和爆炸气，控制器控制点火电极实现打火，通过压力传感器测试爆炸压力。真空泵和空压机用于在测试前后对爆炸反应罐内抽真空和加压。

优选的，还包括与爆炸气源连接的数字压力计。用于测试爆炸气源的压力。

优选的，还包括储气罐，所述储气罐管道连接在爆炸反应罐和压缩空气气源之间。储气罐的作用是将压缩气源与爆炸反应罐隔离，避免冲击波冲击压缩气源。进一步的，所述储气罐与爆炸反应罐的连接管道上还安装有与控制器连接的电磁阀。方便控制器控制对爆炸反应罐充入气体。所述储气罐上还安装有压力表。 控制器可以是微型计算机等有输入和显示设备的数据处理装置。

图1给出本发明一个具体实施方式，本实施例中爆炸反应罐容积约20 L，最大内径30 cm，内部空间高35 cm；压力传感器响应时间1 ms，量程为0～1 MPa，精度为0.3%F.S；精密数字压力计量程为0～±101.3 kPa，分辨率为0.01 kPa；储气罐容积0.6 L；储气罐压力表量程为0～4 MPa，精度为0.4；点火源为能量约1焦耳的电起爆烟火点火具，点火位置在反应罐中心。     测试过程中，储气罐高压空气的释放、点火及爆炸压力测量是由电脑通过控制器进行控制的。电磁阀开启后，储气罐高压空气充入反应罐，经历预设的延迟时间后，点火电极自动引爆点火具进行起爆，同时压力传感器进行数据采集(采集时间0～500 ms)，并保存至计算机。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。