[发明专利]一种腔体结构抑制煤矿井下瓦斯爆炸的试验系统

摘要

本发明公开了一种腔体结构抑制煤矿井下瓦斯爆炸的试验系统，属于煤矿瓦斯灾害治理领域。该试验系统包括管道、法兰盘、螺栓螺母、压力传感器、腔体结构、耗能材料、电极、交流电源、真空泵、数字真空表、高纯甲烷气瓶、空压机、循环泵、压气阀、吸气阀、进气阀、第一循环阀、第二循环阀、动态数据采集器、上位机、排气口、加速片、膜片和钢片；试验系统以膜片为界限分为预混加速段和冲击传播段两部分；腔体结构在冲击传播段布置1～3个。本发明能开展空腔结构对煤矿井下瓦斯爆炸抑制作用的量化研究，可得到针对不同强度瓦斯爆炸条件下的空腔结构最佳尺度、最佳布放位置及其组合结构等，为煤矿瓦斯灾害治理提供理论和技术支持。

主权项

一种腔体结构抑制煤矿井下瓦斯爆炸的试验系统，其特征在于，该系统包括管道、法兰盘、螺栓螺母、压力传感器、腔体结构、耗能材料、电极、交流电源、真空泵、数字真空表、高纯甲烷气瓶、空压机、循环泵、压气阀、吸气阀、进气阀、第一循环阀、第二循环阀、动态数据采集器、上位机、排气口、加速片、膜片和钢片；所述膜片位于腔体结构和加速片之间，试验系统以膜片为界限分为预混加速段和冲击传播段两部分；所述管道为圆形，管道直径为200mm，每节管道长度为500～2000mm，每节管道之间通过法兰盘和螺栓螺母连接；所述电极位于预混加速段始端的管道端面侧，且电极由两根金属棒组成，一端连接交流电源，另一端连接熔丝；所述交流电源为24～48V交流电；所述加速片位于预混加速段的靠近电极一侧，且加速片为圆环结构，内环半径为管道半径的1/3～3/4；所述压力传感器布置于腔体结构前、后对应的管道上，压力传感器连接于动态数据采集器，动态数据采集器连接于上位机；所述腔体结构为长方体内空结构，腔体结构宽度为管道直径的1.5～5倍，腔体结构高度等于管道直径，腔体结构长度为管道直径的1.5～5倍；所述耗能材料位于腔体结构内部，耗能材料为金属丝网或泡沫铝材料；所述排气口位于冲击传播段末端的管道上；所述真空泵经过数字真空表和吸气阀与预混加速段相连；所述高纯甲烷气瓶经过进气阀与预混加速段相连；所述空压机经过压气阀与预混加速段相连；所述循环泵两侧分别经过第一循环阀和第二循环阀与预混加速段相连；所述钢片位于冲击传播段末端。