一种模拟煤矿井下巷道内瓦斯-煤尘爆炸的实验装置及方法

摘要

一种模拟煤矿井下巷道内瓦斯-煤尘爆炸的实验装置及方法，属于煤矿安全工程技术领域。满足了对煤矿井下巷道内瓦斯-煤尘爆炸的实验装置及方法的需求。向爆炸腔体内注入瓦斯-煤尘，当爆炸腔体内的压力值与外部大气压力相等时，高能点火柜控制爆炸腔体上的点火电极点火，从而实现瓦斯-煤尘的爆炸实验，爆炸后的气体等通过瓦斯爆炸扩散管路、瓦斯爆炸扩散支路扩散出去。压力传感器和火焰传感器实时监测爆炸时的瓦斯爆炸扩散管路内的压力和火焰，并将压力和火焰数据发送至高速数据采集器，并储存于工控计算机中。本发明适用于观察煤矿瓦斯爆炸。

主权项

一种模拟煤矿井下巷道内瓦斯‑煤尘爆炸的实验装置，其特征在于，它包括高能点火柜(1)、真空泵(2)、高速数据采集器(3)、爆炸腔体(4)、点火电极(5)、增压泵(6)、空气压缩机(7)、高压储气瓶(8)、t个粉室(9)、电磁阀(10)、m个压力传感器(11)、截止阀(12)、火焰传感器安装口(13)、n个火焰传感器(14)、瓦斯爆炸扩散管路(15)、压力传感器安装口(16)、瓦斯爆炸扩散支路(17)、连接管(18)和瓦斯钢瓶(19)；n、m和t均为正整数；爆炸腔体(4)的一端设置有点火电极(5)；点火电极(5)的点火信号输入端连接高能点火柜(1)的点火信号输出端；爆炸腔体(4)的另一端连通瓦斯爆炸扩散管路(15)；爆炸腔体(4)的腔体上开有t个煤尘进口，且该t个煤尘进口分别与t个粉室(9)的一端一一连通；粉室(9)用于放置煤尘；t个粉室(9)的另一端均通过连接管(18)与高压储气瓶(8)的出气口连通；高压储气瓶(8)的出气口与每个粉室(9)之间均设置有截止阀(12)；高压储气瓶(8)的入气口与增压泵(6)的增压端连通；增压泵(6)的增压端与瓦斯钢瓶(19)的瓦斯输出端连通；增加泵(6)的另一端与空气压缩机(7)的一端连通；瓦斯爆炸扩散管路(15)上垂直设置有p个瓦斯爆炸扩散支路(17)，p为正整数；瓦斯爆炸扩散支路(17)用于减缓瓦斯爆炸产生的气体或粉尘的冲击，还用于瓦斯爆炸产生的气体或粉尘的扩散；瓦斯爆炸扩散管路(15)上开有压力传感器安装口(16)，压力传感器安装口(16)用于安装m‑1个压力传感器(11)；m‑1个压力传感器(11)用于实时监测瓦斯爆炸扩散管路(15)内的压力；瓦斯爆炸扩散管路(15)上还开有火焰传感器安装口(13)，火焰传感器安装口(13)用于安装n个火焰传感器(14)；n个火焰传感器(14)用于监测瓦斯爆炸扩散管路(15)内的火焰作用参数；m‑1个压力传感器(11)的压力信号输出端和n个火焰传感器(14)的火焰信号输出端同时连接高速数据采集器(3)的数据输入端；高速数据采集器(3)的数据采集信号输出端连接高能点火柜(1)的数据采集信号输入端；高能点火柜(1)的控制信号输出端连接真空泵(2)的控制信号输入端；真空泵(2)的输出端连通爆炸腔体(4)；一个压力传感器(11)设置在真空泵(2)和爆炸腔体(4)的管路上，用于监测爆炸腔体(4)内的压力，且将监测的爆炸腔体(4)内的压力发送至高速数据采集器(3)；电磁阀(10)设置在压力传感器(11)和爆炸腔体(4)之间。