[实用新型]瓦斯不均匀分布爆炸实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种爆炸实验装置，特别涉及一种瓦斯不均匀分布爆炸实验装置，属于煤矿开采技术领域。

背景技术

在我国，一次能源的构成中煤炭约占70％，其中，约95％的煤炭生产是在地下，不仅生产条件较差，随着开采的进程，以甲烷为主的大量可燃性气体瓦斯也相伴而生。

瓦斯是一种易燃易爆物质，它与空气或氧气混合并达到一定浓度后，就具有可传播燃烧、爆炸的特性。瓦斯一旦遇到一定强度的诱发能量作用，即可发生燃烧、爆炸，甚至破坏力更大的爆轰。煤矿瓦斯爆炸后，往往导致通风系统破坏，风流紊乱，有毒有害气体蔓延，甚至发生连续的灾害事故，给后期救灾工作带来极大的困难和危害。其中，瓦斯煤尘爆炸事故发生频率最高，伤亡人数多、危害范围广，是具有较大社会影响力的一类恶性灾害事故。据统计，我国重点煤矿1983-1993年间，瓦斯煤尘爆炸事故死亡1432人，地方煤矿死亡2402人，占重大事故死亡人数的83.5％，瓦斯煤尘爆炸事故已成为煤矿安全生产的首敌。以1998年为例，全国各类煤矿一次死亡3人以上的伤亡事故中，瓦斯事故死亡2675人，占死亡总数的77.5％，一次死亡10人以上的事故中，瓦斯事故导致的死亡人数所占的比例高达81.3％。近几年煤炭需求量大幅度提高，煤矿企业生产规模增大，重特大瓦斯煤尘爆炸事故频发。进入21世纪以来，我国煤矿先后发生8起一次死亡百人以上事故，其中有7起是瓦斯煤尘爆炸事故。瓦斯煤尘爆炸事故给我国经济带来了巨大损失。

井下瓦斯爆炸事故的一个特点是：巷道内瓦斯分布不均，爆源位置处瓦斯浓度在爆炸极限范围内，而距爆源一定距离的瓦斯浓度却不在爆炸极限范围内，但由于爆炸冲击波的卷扬，巷道瓦斯浓度分布会发生一定变化，使瓦斯浓度不在爆炸极限范围内的巷道也发生瓦斯爆炸。因此，有必要对巷道瓦斯浓度分布不均的瓦斯爆炸动态传播规律进行研究，于是，设计一种瓦斯不均匀分布爆炸实验装置就成为本实用新型想要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有情况，本实用新型旨在提供一种可以有效模仿和模拟煤矿巷道瓦斯不均匀分布时瓦斯爆炸的实验装置，以实现对煤矿巷道瓦斯爆炸情况的测试，为进一步揭示瓦斯爆炸规律和制定防抑爆措施奠定基础。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

瓦斯不均匀分布爆炸实验装置，包括爆炸实验管道、点火系统、自动控制系统、配气仪、测试系统、纹影系统和高速摄影系统。爆炸实验管道分割为两个或两个以上的实验室，每个实验室上设有配气孔；所述爆炸实验管道上设有玻璃视窗；所述实验室之间设有快速闭合装置，在一端实验室的内壁上设有多个固定架。点火系统包括相互连接的控制器和火花塞，火花塞固定在实验室内的固定架上。自动控制系统包括主控制器、排气阀、真空泵、真空表和空气压缩机，排气阀和空气压缩机对应连接在爆炸实验管道的两端。真空泵和真空表连接在爆炸实验管道上。主控制器分别与快速闭合装置、控制器、排气阀、真空泵和空气压缩机信号连通。配气仪可对应连接在配气孔上。测试系统包括数据动态分析处理器、压力传感器、温度传感器和火焰传感器，压力传感器、温度传感器和火焰传感器分别固定在待测实验室上，并分别与数据动态分析处理器信号连通。纹影系统和高速摄影系统相配合，并与玻璃视窗相对应。

所述爆炸实验管道为方管。

本实用新型所述的瓦斯不均匀分布爆炸实验装置，通过在爆炸实验管道内设置多个模拟实验室，利用配气仪完成不同实验室内不同浓度瓦斯气体的灌入，并在点火系统、测试系统、纹影系统和高速摄影系统的相互协调、配合下，完成模拟井下巷道内不均匀瓦斯分布爆炸过程，不仅模拟过程真实、可靠，操作简单、方便，而且爆炸过程中压力、温度和火焰探测自动进行，既有具体参数测量，又有图像分析、比较，可充分揭示不均匀瓦斯分布爆炸过程，为瓦斯爆炸规律研究和制定防抑爆措施奠定了基础，对井下瓦斯爆炸事故原因调查、矿井个人防护、灾害预警以及应急救援具有重要的指导意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意框图。

具体实施方式

本实验装置的主要目的是：模拟测试煤矿巷道瓦斯不均匀分布时瓦斯爆炸传播的规律，为进一步揭示瓦斯爆炸规律和制定防抑爆措施奠定基础。

下面结合附图1对本实用新型做进一步的描述：