[发明专利]一种复合型负压腔抑制分岔巷道瓦斯爆炸实验装置及方法

权利要求书

1.一种复合型负压腔抑制分岔巷道瓦斯爆炸的实验装置，包括实验分岔管道，复合型负压腔，甲烷-空气预混气体配气装置，点火装置，传感器与数据采集测量装置。

2.根据权利要求1所述的一种复合型负压腔抑制分岔巷道瓦斯爆炸的实验管道设计方法，其特征在于：实验管道由一个三通分岔管道和三个直管管道组成，三通分岔管道分为水平端和分岔端，分岔端由水平端中心延伸与水平端形成一定夹角，三通分岔管端口通过方形法兰分别与三个直管进行连接，直管另一端用挡板或弱面材料进行密封，实验管道由透明有机玻璃制成。

3.根据权利要求1所述的一种复合型负压腔抑制分岔巷道瓦斯爆炸实验系统的复合型负压腔，其特征在于：负压腔设置在三通分岔管管道水平端中心与分岔端口相对的管道侧面，通过方形法兰与实验管道连通，由透明有机玻璃制成。负压腔入口处安装铝制爆破片，腔体内充填一定厚度的铁丝网，腔体底端用挡板密封，真空泵通过挡板的抽气孔与负压腔连通。

4.根据权利要求1所述的一种复合型负压腔抑制分岔巷道瓦斯爆炸的实验方法，其特征在于包括如下步骤：

Ⅰ、根据煤矿井下巷道实际情况设计实验管道分岔角度，设计满足实验要求的分岔管道、直管和负压腔，管道端口和负压腔通过方形法兰进行连接，铁丝网通过铁质网托固定于负压腔腔体内；

Ⅱ、检查管道各测点压力传感器、光电传感器、热电偶及离子探针装置的固定状态，进行数据采集仪的通道设置和调试；

III、通过真空泵对负压腔抽真空至腔体内负压达到预设真空度阈值；

Ⅳ、甲烷气罐内高压气体卸压至配气罐，经打气筒向配气罐注入空气，调节配气罐内甲烷浓度至预设阈值；

V、在实验管道挡板上点火孔密封安装起爆针，起爆针通过导线与发爆器连接；

Ⅵ、向管道内注入配气罐内甲烷-空气预混气体，管道出口处甲烷浓度检测仪示数达到预设值A时关闭进气阀，出气端口用聚乙烯薄膜进行弱面封闭；

Ⅶ、通过发爆器进行点火，甲烷-空气预混气体发生爆炸，采集各测点信号数据，完成一次分岔管道瓦斯爆炸实验；

Ⅷ、每次实验结束后，读取数据采集仪不同通道收集的各测点实验数据，实验数据保存至计算机；

Ⅸ、上述步骤中，调节分岔管道分岔角角度、负压腔真空度、金属丝网填充厚度或充入管道预混气体的甲烷浓度，可以进行不同实验条件下分岔管道内瓦斯爆炸实验，分析复合型负压腔抑制瓦斯爆炸的效果。