[发明专利]一种基于钻孔煤屑尺寸分布状况的突出预测方法与装置

权利要求书

1.一种实现钻孔煤屑尺寸分布状况的突出预测方法的预测装置，其特征在于，包括储样罐、煤屑漂移通道、煤屑收集容器、充气装置和控制阀；所述煤屑漂移通道的横向水平设置，其一端连接储样罐；煤屑漂移通道的底部等距离安装多个煤屑收集容器；储样罐与充气装置连接，充气装置通过控制阀控制，当阀门打开，充气装置向储样罐内通入气体，将储样罐中的煤屑吹入煤屑漂移通道；煤屑在随气流移动的过程中受重力的作用下落，被煤屑收集容器收集；所述煤屑漂移通道由多个直径相等的透明有机玻璃管首尾相接组成，两段有机玻璃管之间通过PVC塑料管进行拼接；有机玻璃管的纵截面为半圆形，其底面开设有能够安装煤屑收集容器的安装口；所述煤屑收集容器为带有刻度的透明有机玻璃管，管底设有出料口，并安装有阀门控制出料，管口向外扩张成漏斗状，与煤屑漂移通道的有机玻璃管底面的安装口连接；所述充气装置包括大充气管和小充气管，其中大充气管通过橡胶软管与小充气管连接，为小充气管充气，小充气管通过橡胶软管与储样罐连接；橡胶软管上分别安装控制阀；所述的突出预测方法为：利用高压气流冲击煤屑，在气流作用下，颗粒越小，漂移的距离越远；反之，颗粒越大，漂移的距离越近；不同漂移距离的煤屑所占比例是煤屑尺寸分布状况的真实反应；最终，将不同漂移距离的煤屑所占比例描绘成曲线，结合瑞利分布概率密度函数及其曲线，找出漂移距离与煤屑所占比例关系曲线的特征值，通过该特征值反应出煤屑的尺寸分布状况，并采用该特征值作为新的突出预测指标值，瑞利分布概率密度函数为：

其中，x-煤屑尺寸等级；σ-特征值；f(x)-煤屑体积，求出煤屑颗粒尺寸分布曲线的σ值，σ值作为新的突出预测指标值；进行多组新的突出预测指标值的测定，同时记录煤层是否出现突出预兆；多组测定完毕后，对新的突出预测指标值的临界值进行考察，将新的突出预测指标值和测定的国家法律法规推荐预测指标的数值进行比对，当国家法律法规推荐预测指标的数值达到临界值并且有明显的突出预兆时，此时对应的新的突出预测指标值的数值即为新的突出预测指标临界值；在新的突出预测指标临界值考察的基础上，以后每次预测直接测定值，并与新的突出预测指标临界值进行比对，从而判断是否有突出危险性。

2.根据权利要求1所述的一种实现钻孔煤屑尺寸分布状况的突出预测方法的预测装置，其特征在于，所述煤屑漂移通道的安装口和煤屑收集容器的管口对应设有向外伸出的凸缘，通过PVC塑料管进行连接；或者在煤屑漂移通道的安装口和煤屑收集容器的管口对应设有外螺纹、内螺纹，通过螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种实现钻孔煤屑尺寸分布状况的突出预测方法的预测装置，其特征在于，所述储样罐的形状呈半圆锥状，圆锥的底面和顶端均设有开口，其中底端开口通过PVC塑料管与煤屑漂移通道连接，横端连接充气装置；储样罐用于装煤屑，最多容纳体积为1000ml的煤屑。