專利名稱：采空區(qū)卸壓煤層氣抽采模擬實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉M空區(qū)卸壓煤層氣抽采模擬實，置，尤其適用于測試卸壓 煤層氣抽采和廳氣治理方案。
背景技術(shù)：
廳氣是麟的伴生氣體，又稱瓦斯。廳氣同天然氣一樣，二者主要成分都是甲烷，都是一種重要的清潔能源，其發(fā)熱量為33. 5 36.8HJ/m3,相當(dāng)于1. 3 千克標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量。但同時由于該氣條5% 16%的濃度下具有爆炸性，因 此又^1 ,開采的有害氣體，我國每年都發(fā)生多起重特大廳氣事故，造成 了很大的經(jīng)濟(jì)損失和不良影響。如能將廳氣抽出加以禾,，即會鵬高資源利用 率，又能M^鵬氣向工作空間的涌出，避^1氣事故的發(fā)生，同時還能^> 煤層氣排放弓應(yīng)的環(huán)境污染，具有一舉多得的作用。但我國絕大多數(shù)礦區(qū)'廳具有頓離高、滲透割KfP^氣頓卩度低的特點，決定了我國開釆JiM氣不能像美國一樣，采TOk面鉆井直抽或預(yù)抽的方式。實踐表明， 一旦廳開采引線層移動，即使?jié)B透率很低的願，^t透率也將增大 數(shù)十倍魏百倍，逸^^廳氣的抽采MI了可能。因而，ii^動過程中卸壓 iiM氣的抽采將是我國^M氣開采的重要途徑。卸壓iiM氣的抽采目前已經(jīng)引起了國家的高度重視。國家，改革委已完成了《,氣(isr瓦斯)開發(fā)利用"十一五"規(guī)劃》編制工作。國務(wù)院辦公廳在2006年6月份又出臺了 "關(guān)于加,層氣(;^r瓦斯)抽采利用的^F意見"，制定了加快,氣(煤礦瓦斯)抽采利 用的ii5cMi施。因此，離區(qū)加戲空區(qū)卸賺層氣抽采已慰W錢妒形式 和國內(nèi)，形式下的必^M勢。如何在目前已經(jīng)形成部分煤層氣抽采系統(tǒng)的條件下，優(yōu)化,氣抽， 抽采性能，把目前以，M安全為目的的卸壓'JiM 氣被動抽辦化為作為資源開采加以利用的主動開采，^^sr加大綜放(采)面"feg實l!JS與;^氣共同高產(chǎn)高效安全開采的m^，是目前'j;ir區(qū)欲加大卸壓煤層氣抽采的重要mi:作。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是Hfl一種結(jié)構(gòu)緊湊，，密閉性好，，性能高，模擬
效果好的采空區(qū)卸壓煤層氣抽采^^實^s。為實IJLM目的，本實用新型的'H氣抽采模擬實^g，由設(shè)在模,上盛^^掛wmtir層狀巖^i似介質(zhì)的mM主體，與^M^fffl連的輸氣^a、 通K^力系統(tǒng)和I^采^^構(gòu)成，f!M主體上設(shè)有工作面，工作面的一端設(shè)有與 :tiiM的進(jìn)M^管，另一端設(shè)有與抽WB連的回，管和內(nèi)錯尾巷管，工作面 上方設(shè)有與循環(huán)真魏管路相連的高抽巷，各管路上均械與 采*^相連的 傳S^， t，主體上分別設(shè)有與輸氣^S管路相通的工作面,氣釋放管、采空 區(qū)底部廳，放管和鄰?fù)葟d，賺。戶;M的輸氣^g由,氣罐，與,氣罐相連的穩(wěn)壓箱和與穩(wěn)壓箱管路相連的tti十構(gòu)成;戶微的鄰?fù)?廳氣釋放IO:設(shè)有會辦均勻排氣的廳氣釋放孔， 臓的模型主體內(nèi)設(shè)有分割板，分割板的底角處設(shè)有進(jìn)鵬。本實用新型選用與煤礦現(xiàn)場層狀巖體相似的類似介質(zhì)，并根據(jù)煤層頂板的 "0"X"型破斷形式、巖層移動規(guī)律、采動巖體裂隙皿的"0"形圈特tiBS行采 空區(qū)介質(zhì)的堆積和承壓，與'Wm^P近層;iiM氣主要沿采動裂隙的流動規(guī), f始。可以方便的t鄉(xiāng)采空區(qū)卸壓廳氣的抽采、采空區(qū)卸壓廳，工作面煤層氣涌出量的影響、尾,出采空區(qū),氣量。當(dāng)高抽^a布置在不同高度不同g時可以測試高抽^S^卸壓,氣的抽采效果；同時可以改變高抽巷的抽采負(fù)壓，測試高抽糊采負(fù)壓的變艦卸壓廳氣抽采量的影響。可以測試內(nèi) 錯尾巷不同，、不同 以及多尾巷布置抽出煤層氣量以皿工作空間,氣 涌出量的影響，以M高抽糊釆廳氣性能的影響。當(dāng)尾巷分別布置在，難的不同腿時，在同一煤層氣SA量的情況下，可以測試內(nèi)錯尾巷距離回鵬的最 佳皿以及內(nèi)錯尾巷的合理參數(shù)；同時可以測itt高產(chǎn)高效:^^X作面割牛下 布置兩條內(nèi)錯尾巷對采空區(qū);liM氣抽出量的影響。其結(jié)構(gòu)緊湊合理，密閉性好， ^H4能高，微效果好，在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實用性。


圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型鵬主體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1的A—A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4敲P^，^^構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進(jìn)一步的描述圖1戶^，本實用新型的,氣抽采,實^g，由設(shè)在te^ 2上盛放 模擬' ^皿層)|^體的 主體1,與模型主體1相連的i^g、通風(fēng)動力 系統(tǒng)和 采皿18構(gòu)成，，IM主體1主要為實驗工作面的工作空間和采動影響 范圍，包括有采空區(qū)的橫三區(qū)、豎三帶。并在相應(yīng)健設(shè)有瓶驗所需要的工作面12、工作面12的一端設(shè)有與管路相連的W^ 11，另一端設(shè)有與抽艦9 相連的一個回鵬3和多個內(nèi)錯尾巷4，工作面上方設(shè)有能與循環(huán)真魏10相連 的多個高抽巷5，抽Kt幾9給模型工作面,負(fù)JB1風(fēng)，循環(huán)真空泵10貝,來模 擬W船湯水循環(huán)魏怖P壓廳氣的抽采。多個內(nèi)錯尾巷4禾哆個高抽巷5入 口處均設(shè)有超妾閥門，根據(jù)不同實M^接不同的，口閥門，圖2圖3戶^。各 管路上均布有與 采皿18相連的傳S^ 7 ，傳自7分為煤層氣濃度傳 、 壓力傳 、風(fēng)速傳繊，集中由采集器18碟，由計對幾并行處理。t趣主體 1上分別設(shè)有多個與輸氣驢管路相通的工作面煤層氣釋放管13、采空區(qū)底部煤 層氣釋放管14和鄰?fù)?氣釋放管15，廳氣釋放管15上設(shè)有鄰近層,氣 釋放板17，鄰近層'廳，放板17上設(shè)有會辦均勻釋麟層氣的釋放孔，圖4 所示。輸，置由,氣罐24，與;KM氣罐24相連的穩(wěn)壓箱20和與穩(wěn)壓箱20 管路相連的流 + 23構(gòu)成。煤層氣罐24上安駭控制煤層氣^A壓力的降壓閥 25，以保iiE^M氣穩(wěn)壓箱20內(nèi)壓力《親平衡。穩(wěn)壓箱20上設(shè)有壓力表21，可隨 時觀察穩(wěn)JM20內(nèi)的壓力穩(wěn)定情況，ilil流影十23可調(diào)節(jié)廳氣SA量，鵬 與所實驗工作面各地點'MM氣釋M—致。fM主體l內(nèi)同時設(shè)有可改變實驗工 作面微的兩敝割板26，敏妙割板26的底角處均設(shè)有 1# 11 o
權(quán)利要求1. 采空區(qū)卸壓^M氣抽采,實^S，，征在于它由設(shè)在豐IM^ (2)上設(shè)有模擬Wl^層^體的Mi體(1),與t!M主體(l)相連的輸氣,、 通鵬力系鄉(xiāng) 采麟(18)構(gòu)成，模Mi體(1)上設(shè)有工作面(12)，工 作面(12)的一端設(shè)有與之相通的W^ (11)，另一端設(shè)有與抽Ml (9)相連的回風(fēng)巷(3)和內(nèi)錯尾巷(4)，工作面上方設(shè)有與循環(huán)真空泵(10)相連的高抽 巷(5)，各管路上均布有與繊采麟(18)相連的傳繊(7)，,主體(1) 上分別設(shè)有多個與輸氣，管路相通的工作面,氣釋放管(13)、采空區(qū)底部煤 層，放管(14)和鄰iSMMM，放管(15)，鄰近層,，放管(15)上設(shè) 有鄰?fù)阮?，放?17)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1戶，的采空區(qū)卸壓煤層氣抽采模擬實^g，，征在于-戶，的輸氣裝置由M1氣罐(24)，與i^M氣罐(24)相連的穩(wěn)壓箱(20)和與穩(wěn) 壓箱(20)管路相連的流量計(23)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i戶;M的采空區(qū)卸壓,氣抽采模擬實^g，，征在于:戶脫的鄰?fù)葟d，臓(17)上設(shè)有會嫩均勻祠愾的釋放孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1戶，的采空區(qū)卸壓,氣抽采模擬實^S，，征在于: 臓的豐Mi體(1)內(nèi)設(shè)有分割板(26)，分割板(26)的底角處設(shè)有進(jìn)鵬(11)。
專利摘要一種采空區(qū)卸壓煤層氣抽采模擬實驗裝置，由設(shè)在模型架上模擬煤礦現(xiàn)場層狀巖體的模型主體，與模型主體相連的輸氣裝置、通風(fēng)動力系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集器構(gòu)成，模型主體上設(shè)有工作面，工作面的一端設(shè)有與之相通的進(jìn)風(fēng)巷管，另一端設(shè)有分別與抽風(fēng)機(jī)相連的回風(fēng)巷管和內(nèi)錯尾巷管，工作面上方設(shè)有與循環(huán)真空泵相連的高抽巷管，各管路上均布有與數(shù)據(jù)采集器相連的傳感器，模型主體上分別設(shè)有與煤層氣輸送管相連接的鄰近層煤層氣釋放板、采空區(qū)底部煤層氣釋放管、工作面煤層氣釋放管，可以方便的模擬采空區(qū)卸壓煤層氣的抽采，其結(jié)構(gòu)緊湊合理，密閉性好，安全性能高，模擬效果好，具有廣泛的實用性。
文檔編號E21B43/00GK201037402SQ20072003523
公開日2008年3月19日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者屈慶棟, 張少華, 楊勝強(qiáng), 王義江, 許家林 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)