一种基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置的制作方法

本发明涉及瓦斯逆流试验技术领域，具体为一种基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置。

背景技术：

瓦斯是一种可燃气体，同时可以发生爆炸，在矿山生产时候，有时会出现突出瓦斯逆流的情况，突出发展过程中，突然涌出的大量瓦斯除了能够形成高压瓦斯气流，还会在突出的最前方形成一道道空气冲击波，为了评估冲击波的超压对于井下防突风门、通风设施破坏作用，以及对人员的杀伤作用，需要进行瓦斯逆流试验，然而现有的瓦斯逆流试验装置在使用时存在以下问题：

不同的矿山巷道环境，其内部巷道网络的布局不同，为提高实验准确度，需要多种布局的对比，现有的瓦斯逆流试验装置，不方便调整巷道网络形态，导致实验数据不准，同时在进行瓦斯逆流突出实验时，通常需要保证突出口的开启和关闭，现有的瓦斯逆流试验装置，操作人员手动打开突出口速度偏慢，会影响突出强度，造成实验数据出现偏差。

针对上述问题，急需在原有瓦斯逆流试验装置的基础上进行创新设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置，以解决上述背景技术提出现有的瓦斯逆流试验装置，不方便调整巷道网络形态，同时操作人员手动打开突出口速度偏慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置，包括支架、高频压力冲击波传感器和瓦斯罐，所述支架上安装有巷道，且巷道上固定有应力应变片和高频压力冲击波传感器，所述巷道的一端设置有突出箱体，且突出箱体的一侧固定有泄压箱，并且泄压箱的一端与巷道之间法兰连接，所述突出箱体上安装有压力表，且突出箱体远离泄压箱的一端法兰连接有高压瓦斯管，并且高压瓦斯管的一端连接有瓦斯罐，而且高压瓦斯管上安装有阀门，所述泄压箱与突出箱体之间贯穿有突出口，且突出口的内侧设置有挡板，并且挡板固定于泄压箱的内壁上，所述泄压箱内侧的底部固定有安装杆，且安装杆的一端通过扭力弹簧连接有盖板，并且盖板位于突出口的内侧，所述泄压箱的外侧贯穿安装有导杆，且导杆的端部固定有手柄，所述导杆的另一端贯穿泄压箱开设有定位槽，且定位槽内连接有定位杆，并且定位杆固定于泄压箱的内壁上，所述导杆上套设有凸轮，且凸轮位于盖板的外侧，所述巷道的一端安装有吸尘组件。

优选的，所述巷道由截面为正方形（长和宽为200×200mm）的方形钢管组成，且巷道每节长为500mm通过法兰连接。

优选的，所述挡板通过紧固件与泄压箱的内壁相连接，且挡板与突出口之间共中心轴线，并且挡板的尺寸分别设置为30mm、60mm和100mm。

优选的，所述盖板通过扭力弹簧与安装杆之间构成弹性转动结构，且盖板内侧添加密封圈。

优选的，所述导杆与泄压箱之间为螺纹连接，且导杆与挡板之间相互平行。

优选的，所述定位杆为圆柱形结构设计，且定位杆与定位槽之间贴合滑动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置；

1.通过设置的巷道每节长为500mm通过法兰连接，其由截面为正方形的方形钢管组成，通过多个钢管组成的不同网络形态的巷道，对实验数据进行对比，提高实验准确率；

2.通过设置的盖板通过扭力弹簧与安装杆之间构成弹性转动结构，配合导杆带动凸轮的转动，对盖板进行固定，实现突出箱体的密封，同时在凸轮离开盖板的位置时，突出箱体内的瓦斯气体冲击盖板，使得盖板翻转，配合高频压力冲击波传感器的使用，对瓦斯突出进行模拟实验和数据分析。

附图说明

图1为本发明俯视剖面结构示意图；

图2为本发明突出箱体正面结构示意图；

图3为本发明泄压箱正剖结构示意图；

图4为本发明泄压箱俯视剖面结构示意图。

图中：1、支架；2、巷道；3、应力应变片；4、高频压力冲击波传感器；5、突出箱体；6、泄压箱；7、压力表；8、高压瓦斯管；9、瓦斯罐；10、阀门；11、突出口；12、挡板；13、安装杆；14、扭力弹簧；15、盖板；1501、密封圈；16、导杆；17、手柄；18、定位槽；19、定位杆；20、凸轮；21、吸尘组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置，包括支架1、巷道2、应力应变片3、高频压力冲击波传感器4、突出箱体5、泄压箱6、压力表7、高压瓦斯管8、瓦斯罐9、阀门10、突出口11、挡板12、安装杆13、扭力弹簧14、盖板15、导杆16、手柄17、定位槽18、定位杆19、凸轮20和吸尘组件21，支架1上安装有巷道2，且巷道2上固定有应力应变片3和高频压力冲击波传感器4，巷道2的一端设置有突出箱体5，且突出箱体5的一侧固定有泄压箱6，并且泄压箱6的一端与巷道2之间法兰连接，突出箱体5上安装有压力表7，且突出箱体5远离泄压箱6的一端法兰连接有高压瓦斯管8，并且高压瓦斯管8的一端连接有瓦斯罐9，而且高压瓦斯管8上安装有阀门10，泄压箱6与突出箱体5之间贯穿有突出口11，且突出口11的内侧设置有挡板12，并且挡板12固定于泄压箱6的内壁上，泄压箱6内侧的底部固定有安装杆13，且安装杆13的一端通过扭力弹簧14连接有盖板15，并且盖板15位于突出口11的内侧，泄压箱6的外侧贯穿安装有导杆16，且导杆16的端部固定有手柄17，导杆16的另一端贯穿泄压箱6开设有定位槽18，且定位槽18内连接有定位杆19，并且定位杆19固定于泄压箱6的内壁上，导杆16上套设有凸轮20，且凸轮20位于盖板15的外侧，巷道2的一端安装有吸尘组件21；

巷道2由截面为正方形长和宽为200×200mm的方形钢管组成，且巷道2每节长为500mm通过法兰连接，方便将巷道2布置成多种网络形态，增加试验的准确率；

挡板12通过紧固件与泄压箱6的内壁相连接，且挡板12与突出口11之间共中心轴线，并且挡板12的尺寸分别设置为30mm、60mm和100mm，通过对挡板12的拆卸安装，以及更换不同规格的挡板12，实现不同突出口11口径条件下的瓦斯突出相似模拟试验；

盖板15通过扭力弹簧14与安装杆13之间构成弹性转动结构，且盖板15内侧添加密封圈1501，使得盖板15可以在扭力弹簧14上转动，方便对突出口11进行密封，使得盖板15受瓦斯气体冲击可以迅速打开，同时不试验时，盖板15可以返回原位，方便下次试验；

导杆16与泄压箱6之间为螺纹连接，且导杆16与挡板12之间相互平行，通过转动导杆16，带动凸轮20的转动，配合螺纹连接的自锁力，对盖板15进行固定，保持盖板15与突出口11之间的密封；

定位杆19为圆柱形结构设计，且定位杆19与定位槽18之间贴合滑动，当转动导杆16时，导杆16与泄压箱6之间螺纹连接，使得导杆16一端的定位槽18在定位杆19上转动并滑动，保持导杆16的稳定。

工作原理：在使用该基于巷道网络的瓦斯逆流试验装置时，如图1中，首先工作人员对巷道2进行铺设，并将其固定在支架1上，如图3-4中，实验开始之前，工作人员手动转动导杆16，通过导杆16带动凸轮20的转动，此时盖板15在扭力弹簧14的作用下，处于初始位置，即位于突出口11和挡板12的一侧，通过凸轮20对盖板15进行挤压，使得盖板15通过密封圈1501对突出口11和挡板12的进行密封操作，进而保持突出箱体5的密封，同时导杆16与泄压箱6之间螺纹转动时，其端部的定位槽18在定位杆19上转动并滑动，保持导杆16的稳定，同时可以通过紧固件对突出口11上的挡板12进行拆卸和更换，调整突出口11的口径；

如图1-4中，在进行实验时，打开高压瓦斯管8上的阀门10，瓦斯罐9内的气体通过高压瓦斯管8进入突出箱体5内，并通过压力表7对气压进行监测，此时，可以手动逆向转动导杆16，根据上述操作，使得凸轮20失去对盖板15的限制作用，当突出箱体5内的气压持续上升时，气体通过突出口11和挡板12冲击盖板15，使得盖板15在安装杆13上转动，使得突出箱体5内的瓦斯气体快速喷出，进入巷道2，并通过巷道2内分布的高频压力冲击波传感器4对瓦斯气体的冲击力进行感应，通过后台对数据进行分析，完成实验，同时可以通过吸尘组件21对巷道2内的灰尘等杂质进行吸除，避免影响实验结果。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。