[实用新型]一种不含瓦斯煤渗吸高度测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种不含瓦斯煤渗吸高度测试装置。

背景技术

我国是世界上煤炭产量最大的产煤国，同时我国也是煤矿瓦斯灾害最为严重的国家，瓦斯灾害事故带来了巨大的财产损失和人身伤亡事故。水力化措施是一种综合性的防突措施，其在煤矿安全生产中应用普遍，煤体对水的吸附能力大于煤体对瓦斯的吸附能力，水分在毛细管力的作用下浸入含瓦斯煤体，发生渗吸效应。

煤层注水的过程实际上是外加水分在煤体中渗吸的过程，渗吸促进含煤体瓦斯解吸，从而减小煤层瓦斯含量，提高瓦斯抽采率，减少煤与瓦斯突出、瓦斯超限的次数；然而，煤层注水过程中或注水结束后，目前没有行之有效的途径掌握煤体中的水分、湿润半径，因此无法合理的确定注水孔的参数（注水时间及注水孔间距），这些壁垒阻碍了煤层注水消突措施的发展。为解决此问题，通过研究不含瓦斯煤渗吸高度为研究含瓦斯煤渗吸高度做下铺垫和认清煤层注水防突的机理打下坚实的理论基础，从而为现场煤层注水参数的确定提供科学理论的指导，进而降低煤层瓦斯含量，实现煤炭安全高效开采。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种不含瓦斯煤渗吸高度测试装置，以便认清渗吸的机理，为渗吸高度的研究打下坚实的理论基础，进而为现场煤层注水孔的间距布置提供理论依据，从而降低煤层瓦斯含量，实现煤炭安全高效开采。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种不含瓦斯煤渗吸高度测试装置，是通过PVC管路连接的高位水槽（19）、等截面水槽（10）、低位水槽（16）以及抽水泵（17）所形成的水循环系统，其中所述的等截面水槽（10）的下部还填充有一块海绵（11），所述海绵上放置实验型煤（8）；所述等截面水槽（10）的左侧设有中部开口（12），所述中部开口（12）与水平设置的第一PVC管（14）的一端连接，所述第一PVC管（14）的另一端处于高位水槽（16）的正上方，且第一PVC管（14）上装有第一阀门（13），所述低位水槽（16）通过第二PVC管（15）与抽水泵（17）相连接，所述第二PVC管（15）浸没于低位水槽（16）中，所述抽水泵（17）的出水口与第三PVC管（18）的一端连接，所述第三PVC管（18）的另一端浸没于高位水槽（19）中，所述高位水槽（19）的左侧壁有底部开口（20），所述底部开口（20）与第四PVC管（22）一端口连接，所述第四PVC管（22）的另一端口处于等截面水槽（10）的正上方且第四PVC管（22）上装有第二阀门（21）。

进一步，所述实验型煤（8）由涂有水敏显色指示剂的型煤（4）、透明热缩管（5）以及纸质毫米刻度尺（7）组成，所述涂有水敏显色指示剂的型煤（4）上的水敏显色指示剂从上到下形成带状区域（2），所述透明热缩管套在涂有水敏显色指示剂的型煤上，所述纸质毫米刻度尺（7）粘贴在透明热缩管的表面上，并且视觉上位于水敏显色指示剂带状区域的一侧。

进一步，所述海绵（11）有一定的高度为h₁，所述中部开口（12）距等截面水槽的底面有一定的距离为h₂，所述海绵（11）与所述中部开口（12）形成一定的高度差为h₂-h₁，使得水循环经过等截面水槽时所述实验型煤的底部可始终浸入一定高度差的水中，保证了其在饱和水状态下渗吸。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：本实用新型利用涂抹在型煤上的水敏显色指示剂和粘贴在水敏显色指示剂旁的刻度尺，在保证水位不变的条件下，实时读取渗吸高度，本装置形成水循环可保证了研究的可靠性，从而为认清渗吸的机理和含瓦斯煤渗吸高度的研究打下坚实的理论基础，进而为现场煤层注水参数的确定科学理论的指导，进而降低煤层瓦斯含量，实现煤炭安全高效开采。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2 为本实用新型中干燥完成后的型煤示意图。

图3 为本实用新型中涂有水敏显色指示剂的型煤示意图。

图4 为本实用新型中的透明热缩管收缩前的示意图。

图5 为本实用新型中贴有毫米刻度尺的型煤的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。