[实用新型]采空区瓦斯流场模拟试验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟试验台，特别是一种采空区瓦斯流场模拟试验台，适用于模拟煤矿采空区的瓦斯流场浓度梯度规律。

背景技术

目前，煤矿特大瓦斯爆炸事故主要发生在煤矿的采空区，并且瓦斯浓度是采空区发生瓦斯爆炸的关键因素。另外，由于煤矿采空区瓦斯爆炸事故具有突发性、不确定性，严重威胁着我国煤矿的安全生产和矿工的生命。因此，对采空区瓦斯浓度分布规律的研究是防控煤矿瓦斯爆炸的关键；但是，由于采掘工作面向前推进的过程中，会有顶板跨落，人不能进入到采空区进行探测，同时由于瓦斯是无色无味的，人不能通过肉眼进行观测，故传统的研究采空区瓦斯流场分布规律的技术不方便实施。以上为现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是：设计一种结构简单，操作方便，试验结果可视化、便于观测的采空区瓦斯流场模拟试验台，用以克服现有技术的不足。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：

本采空区瓦斯流场模拟试验台，其特征是：由发烟器、带有阀门的发烟管道、冷却器、供烟管道、可视化采空区模拟台、压差式补偿仪、风机和回烟管道组成，发烟器的出烟口连接发烟管道的一端，发烟管道的另一端由冷却器的进口伸入到冷却器内，冷却器的出口连接供烟管道的进口端，供烟管道的出口端连接到可视化采空区模拟台的进烟孔处，压差式补偿仪通过连接在其进气口及出气口处的皮托管，连接到供烟管道的水平段上，并靠近供烟管道的出口端处，可视化采空区模拟台的出烟孔处安装有风机，并且连接回烟管道的一端，回烟管道的另一端与发烟器的回烟口相连接。

本实用新型所述可视化采空区模拟台由底座、四周可漏风的箱体和透明玻璃板组成，底座上设置箱体，箱体的左侧面前、后两端位置分别设有出烟孔和进烟孔，箱体内部从左至右依次为模拟待开采煤区、模拟巷道区和模拟顶板塌陷矸石区，模拟待开采煤区装有煤层模型，模拟巷道区的前、后两端口分别与箱体左侧面的出烟孔和进烟孔相连通，模拟顶板塌陷矸石区装有矸石模型，透明玻璃板盖在箱体的上端口处，在透明玻璃板上设有坐标定位方格线。

本实用新型的发烟器包括封闭的筒体，筒体顶部设有提手，其下部侧壁上设有放燃料兼进气孔，在筒体的内部，位于放燃料兼进气孔的上方位置，设有放置燃料架，在筒体的上部及下部侧壁上，分别设有出烟口和回烟口。

本实用新型所述箱体由4块侧面压缩板和1块底面压缩板连接构成，其中，4块侧面压缩板之间的连接为间隙配合连接。

本实用新型所述箱体由4块侧面压缩板和1块底面压缩板连接构成，在4块侧面压缩板上设置有若干小孔。

本实用新型所述可视化采空区模拟台内，模拟待开采煤区装的煤层模型由煤堆砌构成，模拟顶板塌陷矸石区装的矸石模型由不规则形状的矸石堆砌构成。

本实用新型的优点是：1）结构简单，操作方便；2）采用发烟器产生的有色烟气作为示踪气体，在风机的作用下通过管道进入可视化采空区模拟台，5分钟后就可以形成可视化、具有浓度梯度分布规律的流场；操作人员不用进入到采空区进行探测，就能够根据相似原理进行采空区瓦斯流场的相似模拟实验，对可视化采空区模拟台内形成的可视化、具有浓度梯度分布规律的流场进行研究、计算，从而为煤矿采空区瓦斯爆炸事故的防控提供数据参考。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构局部剖视示意图；

图2是本实用新型的俯视结构局部剖视示意图；

图3是可视化采空区模拟台的立体结构示意图；

图4是发烟器的主视结构示意图。

具体实施方式