专利名称：采空区卸压煤层气抽采模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉M空区卸压煤层气抽采模拟实，置，尤其适用于测试卸压 煤层气抽采和廳气治理方案。
背景技术：
廳气是麟的伴生气体，又称瓦斯。廳气同天然气一样，二者主要成分都是甲烷，都是一种重要的清洁能源，其发热量为33. 5 36.8HJ/m3,相当于1. 3 千克标准煤的发热量。但同时由于该气條5% 16%的浓度下具有爆炸性，因 此又^1 ,开采的有害气体，我国每年都发生多起重特大廳气事故，造成 了很大的经济损失和不良影响。如能将廳气抽出加以禾,，即會鹏高资源利用 率，又能M^鹏气向工作空间的涌出，避^1气事故的发生，同时还能^> 煤层气排放弓應的环境污染，具有一举多得的作用。但我国绝大多数矿区'廳具有顿離高、渗透割KfP^气顿卩度低的特点，决定了我国开釆JiM气不能像美国一样，采TOk面钻井直抽或预抽的方式。实践表明， 一旦廳开采引線层移动，即使渗透率很低的願，^t透率也将增大 数十倍魏百倍，逸^^廳气的抽采MI了可能。因而，ii^动过程中卸压 iiM气的抽采将是我国^M气开采的重要途径。卸压iiM气的抽采目前已经引起了国家的高度重视。国家，改革委已完成了《,气(isr瓦斯)开发利用"十一五"规划》编制工作。国务院办公厅在2006年6月份又出台了 "关于加,层气(;^r瓦斯)抽采利用的^F意见"，制定了加快,气(煤矿瓦斯)抽采利 用的ii5cMi施。因此，離区加戏空区卸赚层气抽采已慰W錢妒形式 和国内，形式下的必^M势。如何在目前已经形成部分煤层气抽采系统的条件下，优化,气抽， 抽采性能，把目前以，M安全为目的的卸压'JiM 气被动抽辦化为作为资源开采加以利用的主动开采，^^sr加大综放(采)面"feg实l!JS与;^气共同高产高效安全开采的m^，是目前'j;ir区欲加大卸压煤层气抽采的重要mi:作。实用新型内容本实用新型的目的是Hfl一种结构紧凑，，密闭性好，，性能高，模拟
效果好的采空区卸压煤层气抽采^^实^s。为实IJLM目的，本实用新型的'H气抽采模拟实^g，由设在模,上盛^^掛wmtir层状岩^i似介质的mM主体，与^M^fffl连的输气^a、 通K^力系统和I^采^^构成，f!M主体上设有工作面，工作面的一端设有与 :tiiM的进M^管，另一端设有与抽WB连的回，管和内错尾巷管，工作面 上方设有与循环真魏管路相连的高抽巷，各管路上均械与 采*^相连的 传S^， t，主体上分别设有与输气^S管路相通的工作面,气释放管、采空 区底部廳，放管和邻腿廳，赚。戶;M的输气^g由,气罐，与,气罐相连的稳压箱和与稳压箱管路相连的tti十构成;戶微的邻腿'廳气释放IO:设有會辦均匀排气的廳气释放孔， 臓的模型主体内设有分割板，分割板的底角处设有进鹏。本实用新型选用与煤矿现场层状岩体相似的类似介质，并根据煤层顶板的 "0"X"型破断形式、岩层移动规律、采动岩体裂隙皿的"0"形圈特tiBS行采 空区介质的堆积和承压，与'Wm^P近层;iiM气主要沿采动裂隙的流动规, f始。可以方便的t鄉采空区卸压廳气的抽采、采空区卸压廳，工作面煤层气涌出量的影响、尾,出采空区,气量。当高抽^a布置在不同高度不同g时可以测试高抽^S^卸压,气的抽采效果；同时可以改变高抽巷的抽采负压，测试高抽糊采负压的变舰卸压廳气抽采量的影响。可以测试内 错尾巷不同，、不同 以及多尾巷布置抽出煤层气量以皿工作空间,气 涌出量的影响，以M高抽糊釆廳气性能的影响。当尾巷分别布置在，難的不同腿时，在同一煤层气SA量的情况下，可以测试内错尾巷距离回鹏的最 佳皿以及内错尾巷的合理参数；同时可以测itt高产高效:^^X作面割牛下 布置两条内错尾巷对采空区;liM气抽出量的影响。其结构紧凑合理，密闭性好， ^H4能高，微效果好，在本技术领域内具有广泛的实用性。
图l是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型鹏主体结构示意图。图3是图1的A—A剖视结构示意图。 图4敲P^，^^构示意图。
以下结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述图1戶^，本实用新型的,气抽采,实^g，由设在te^ 2上盛放 模拟' ^皿层)|^体的 主体1,与模型主体1相连的i^g、通风动力 系统和 采皿18构成，，IM主体1主要为实验工作面的工作空间和采动影响 范围，包括有采空区的横三区、竖三带。并在相应健设有瓶驗所需要的工作面12、工作面12的一端设有与管路相连的W^ 11，另一端设有与抽舰9 相连的一个回鹏3和多个内错尾巷4，工作面上方设有能与循环真魏10相连 的多个高抽巷5，抽Kt几9给模型工作面,负JB1风，循环真空泵10贝,来模 拟W船汤水循环魏怖P压廳气的抽采。多个内错尾巷4禾哆个高抽巷5入 口处均设有超妾阀门，根据不同实M^接不同的，口阀门，图2图3戶^。各 管路上均布有与 采皿18相连的传S^ 7 ，传自7分为煤层气浓度传 、 压力传 、风速传繊，集中由采集器18碟，由计對几并行处理。t趣主体 1上分别设有多个与输气驢管路相通的工作面煤层气释放管13、采空区底部煤 层气释放管14和邻腿,气释放管15，廳气释放管15上设有邻近层,气 释放板17，邻近层'廳，放板17上设有會辦均匀释麟层气的释放孔，图4 所示。输，置由,气罐24，与;KM气罐24相连的稳压箱20和与稳压箱20 管路相连的流 + 23构成。煤层气罐24上安駭控制煤层气^A压力的降压阀 25，以保iiE^M气稳压箱20内压力《親平衡。稳压箱20上设有压力表21，可随 时观察稳JM20内的压力稳定情况，ilil流影十23可调节廳气SA量，鹏 与所实验工作面各地点'MM气释M—致。fM主体l内同时设有可改变实验工 作面微的两敝割板26，敏妙割板26的底角处均设有 1# 11 o
权利要求1. 采空区卸压^M气抽采,实^S，，征在于它由设在丰IM^ (2)上设有模拟Wl^层^体的Mi体(1),与t!M主体(l)相连的输气,、 通鹏力系鄉 采麟(18)构成，模Mi体(1)上设有工作面(12)，工 作面(12)的一端设有与之相通的W^ (11)，另一端设有与抽Ml (9)相连的回风巷(3)和内错尾巷(4)，工作面上方设有与循环真空泵(10)相连的高抽 巷(5)，各管路上均布有与繊采麟(18)相连的传繊(7)，,主体(1) 上分别设有多个与输气，管路相通的工作面,气释放管(13)、采空区底部煤 层，放管(14)和邻iSMMM，放管(15)，邻近层,，放管(15)上设 有邻腿願，放板(17)。
2. 根据权利要求1戶，的采空区卸压煤层气抽采模拟实^g，，征在于-戶，的输气装置由M1气罐(24)，与i^M气罐(24)相连的稳压箱(20)和与稳 压箱(20)管路相连的流量计(23)构成。
3. 根据权利要求i戶;M的采空区卸压,气抽采模拟实^g，，征在于:戶脱的邻腿廳，臓(17)上设有會嫩均匀祠忾的释放孔。
4. 根据权利要求1戶，的采空区卸压,气抽采模拟实^S，，征在于: 臓的丰Mi体(1)内设有分割板(26)，分割板(26)的底角处设有进鹏(11)。
专利摘要一种采空区卸压煤层气抽采模拟实验装置，由设在模型架上模拟煤矿现场层状岩体的模型主体，与模型主体相连的输气装置、通风动力系统和数据采集器构成，模型主体上设有工作面，工作面的一端设有与之相通的进风巷管，另一端设有分别与抽风机相连的回风巷管和内错尾巷管，工作面上方设有与循环真空泵相连的高抽巷管，各管路上均布有与数据采集器相连的传感器，模型主体上分别设有与煤层气输送管相连接的邻近层煤层气释放板、采空区底部煤层气释放管、工作面煤层气释放管，可以方便的模拟采空区卸压煤层气的抽采，其结构紧凑合理，密闭性好，安全性能高，模拟效果好，具有广泛的实用性。
文档编号E21B43/00GK201037402SQ20072003523
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月6日 优先权日2007年3月6日
发明者屈庆栋, 张少华, 杨胜强, 王义江, 许家林 申请人:中国矿业大学