一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，包括擴(kuò)散管道、第一人字梯、第二人字梯、鋼絲繩、恒溫油槽和智能溫度巡回檢測(cè)儀表，第一人字梯下方固定有底座，第一人字梯頂部安裝定滑輪，擴(kuò)散管道底部一端支撐在底座頂部，擴(kuò)散管道底部另一端支撐在第二人字梯上，擴(kuò)散管道另一端頂部與鋼絲繩一端連接，鋼絲繩另一端繞過(guò)定滑輪且固定在底座上，擴(kuò)散管道包括外管和內(nèi)管，內(nèi)管兩端均穿出外管且端部連接有法蘭，內(nèi)管內(nèi)設(shè)有取樣棍，取樣棍上安裝有多個(gè)活性炭吸附球，恒溫油槽與擴(kuò)散管道的環(huán)形腔體連通，內(nèi)管內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)散管道的角度，進(jìn)行不同方向上氡的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，完善對(duì)氡運(yùn)移和吸附規(guī)律的研究。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是我國(guó)重要的基礎(chǔ)能源，是不可再生資源。煤層自燃嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)，而且造成資源大量浪費(fèi)，然而煤層自燃火災(zāi)發(fā)生于地下數(shù)百米深處，由于人員無(wú)法靠近以及火源的隱蔽性，給防滅防火工作帶來(lái)了巨大困難。因此，自燃火源位置的精確探測(cè)一直是煤礦安全生產(chǎn)中的重大難題之一。地面同位素測(cè)氡法探測(cè)火源位置作為一種行之有效的技術(shù)已在自燃發(fā)火嚴(yán)重的礦井進(jìn)行了應(yīng)用，但沒(méi)有形成一個(gè)完善的理論，因此，深入研究煤地下自燃時(shí)巖層中氡的運(yùn)移規(guī)律，可進(jìn)一步提高同位素測(cè)氡法探測(cè)煤層自燃火源位置的精度，可有效的解決礦井火源位置探測(cè)這一關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)煤層火災(zāi)治理意義重大。目前，對(duì)于煤體中放射性氡豎直方向上的運(yùn)移規(guī)律已經(jīng)有所研究，但由于煤礦井下火源存在于一個(gè)空間，氡的擴(kuò)散是各向的，僅研究氡在單一豎直方向上的運(yùn)移和吸附規(guī)律，不能滿(mǎn)足氡法探測(cè)火源的需要，且無(wú)法保證探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，需充分考慮氡的空間各向擴(kuò)散特性，在水平和傾斜方向上進(jìn)行進(jìn)一步研究，完善和擴(kuò)充氡的運(yùn)移和吸附規(guī)律，為氡法探測(cè)火源提供可靠依據(jù)，提高探測(cè)精度，及時(shí)消除火源，保證煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特別適用于煤體中放射性氡在水平或傾斜方向上的擴(kuò)散及吸附規(guī)律研究，該裝置可以設(shè)置煤樣的溫度、粒度和空隙度等多個(gè)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，滿(mǎn)足不同的實(shí)驗(yàn)需求，最大限度貼近煤礦井下實(shí)際條件，較準(zhǔn)確地模擬煤體中放射性氡的擴(kuò)散及吸附過(guò)程，為礦井中煤層自燃隱蔽火源位置的探測(cè)提供一定的理論指導(dǎo)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括擴(kuò)散管道、第一人字梯、第二人字梯、底座、鋼絲繩、恒溫油槽、智能溫度巡回檢測(cè)儀表和設(shè)置在所述擴(kuò)散管道內(nèi)的取樣棍，所述第一人字梯、第二人字梯和底座均固定在基面上，所述底座設(shè)置在第一人字梯的下方且與第一人字梯固定連接，所述第一人字梯的頂部安裝有定滑輪，所述擴(kuò)散管道穿過(guò)第一人字梯和第二人字梯且底部一端支撐在底座的頂部，所述擴(kuò)散管道與底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述擴(kuò)散管道的底部另一端支撐在第二人字梯上且能夠在第二人字梯上調(diào)節(jié)支撐位置，所述擴(kuò)散管道的另一端頂部與鋼絲繩的一端連接，所述鋼絲繩的另一端繞過(guò)定滑輪且固定在底座上，所述擴(kuò)散管道包括外管和內(nèi)管，所述內(nèi)管的兩端均穿出外管且端部均連接有法蘭，所述外管的兩端均與內(nèi)管密封，所述外管與內(nèi)管之間形成環(huán)形腔體，所述取樣棍設(shè)置在內(nèi)管內(nèi)，所述取樣棍上安裝有多個(gè)活性炭吸附球，所述環(huán)形腔體通過(guò)第一連接管和第二連接管與恒溫油槽連通且經(jīng)恒溫油槽的內(nèi)置油泵與環(huán)形腔體形成循環(huán)回路，所述內(nèi)管內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)其內(nèi)部所放煤樣溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器通過(guò)高溫線與智能溫度巡回檢測(cè)儀表的接線端連接且由智能溫度巡回檢測(cè)儀表顯示所檢測(cè)溫度。
[0005]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底座的頂部固定有軸承座，所述軸承座內(nèi)安裝有軸承，所述軸承座的數(shù)量為兩個(gè)且兩個(gè)軸承座前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置，兩個(gè)軸承之間連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的中部固定有連接座，所述連接座與外管固定連接。
[0006]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二人字梯的前側(cè)由上至下固定有多個(gè)第一限位環(huán)，所述第二人字梯的后側(cè)由上至下固定有多個(gè)第二限位環(huán)，所述第一限位環(huán)和第二限位環(huán)均設(shè)置在第二人字梯的右部，所述第一限位環(huán)和第二限位環(huán)的位置相對(duì)應(yīng)，所述外管通過(guò)支撐架支撐在第二人字梯上，所述支撐架的形狀為T(mén)字形，所述支撐架的橫梁兩端分別卡入第一限位環(huán)和第二限位環(huán)。
[0007]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一連接管的一端與恒溫油槽的出口連接，所述第一連接管的另一端與環(huán)形腔體的進(jìn)口連接，所述第二連接管的一端與環(huán)形腔體的出口連接，所述第二連接管的另一端與恒溫油槽的進(jìn)口連接，所述第一連接管上均設(shè)置有第一閥門(mén)，所述第二連接管上設(shè)置有第二閥門(mén)。
[0008]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述取樣棍上還安裝有多個(gè)煤樣吸附球，所述煤樣吸附球設(shè)置在靠近活性炭吸附球位置處，多個(gè)活性炭吸附球均勻設(shè)置，多個(gè)煤樣吸附球均勻設(shè)置。
[0009]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述活性炭吸附球和煤樣吸附球均通過(guò)鐵絲固定在取樣棍上，所述活性炭吸附球由第一鐵絲網(wǎng)和設(shè)置在第一鐵絲網(wǎng)內(nèi)的活性炭組成，所述煤樣吸附球由第二鐵絲網(wǎng)和設(shè)置在第二鐵絲網(wǎng)內(nèi)的煤樣組成。
[0010]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述溫度傳感器的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)溫度傳感器均勻設(shè)置在內(nèi)管內(nèi)。
[0011]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述鋼絲繩通過(guò)手拉葫蘆固定在底座上，所述手拉葫蘆的其中一個(gè)掛鉤與鋼絲繩連接，所述手拉葫蘆的另一個(gè)掛鉤勾掛在底座上。
[0012]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述恒溫油槽為GX-2050型恒溫油槽，所述智能溫度巡回檢測(cè)儀表為XMZ-J型溫度巡回檢測(cè)儀表。
[0013]上述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二連接管為不銹鋼軟管，所述第一連接管靠近恒溫油槽的一段為不銹鋼軟管。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本實(shí)用新型可通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)散管道的角度，進(jìn)行不同方向上氡的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，填補(bǔ)在水平和傾斜方向上的研究空缺，完善對(duì)氡運(yùn)移和吸附規(guī)律的研究，為氡法探測(cè)礦井煤火提供一定的理論依據(jù)。
[0016]2、本實(shí)用新型能最大限度貼近煤礦井下實(shí)際條件，充分考慮影響氡運(yùn)移和吸附的各種因素，可以設(shè)置煤樣的溫度、粒度和空隙度等多個(gè)變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，較準(zhǔn)確模擬礦井中放射性氡在不同方向上的擴(kuò)散及吸附過(guò)程，保證研究成果的科學(xué)性和實(shí)用性。
[0017]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本小，且安裝、拆卸和操作方便。
[0018]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1的A處放大圖。
[0021]圖3為圖1的B處放大圖。
[0022]圖4為圖1去除第一限位環(huán)、第二限位環(huán)、支撐架和手拉葫蘆后的右視圖。
[0023]圖5為圖2的C處放大圖。
[0024]圖6為本實(shí)用新型第二人字梯、支撐架、外管和內(nèi)管的安裝關(guān)系示意圖。
[0025]圖7為圖6的左視圖。
[0026]圖8為本實(shí)用新型取樣棍、活性炭吸附球和煤樣吸附球的安裝關(guān)系示意圖。
[0027]圖9為本實(shí)用新型活性炭吸附球的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖10為本實(shí)用新型煤樣吸附球的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0030]I一環(huán)形腔體；2—恒溫油槽；3—智能溫度巡回檢測(cè)儀表；
[0031]4 一溫度傳感器；5—取樣棍；6—支撐架；
[0032]7—定滑輪；8—底座；9一軸承座；
[0033]9-1 一軸承；9-2—轉(zhuǎn)軸；9-3—連接座；
[0034]10-1一第一人字梯； 10-2—第二人字梯；11-1一第一連接管；
[0035]11-2—第二連接管； 12—鋼絲繩；13-1—第一閥門(mén)；
[0036]13-2一第二閥門(mén)；14-1一第一限位環(huán)；14-2—第二限位環(huán)；
[0037]15—外管；16—內(nèi)管；17—法蘭；
[0038]18—活性炭吸附球； 18-1—第一鐵絲網(wǎng)；18-2—活性炭；
[0039]19—金屬棍；20—手拉葫蘆； 21—煤樣吸附球；
[0040]21-1—第二鐵絲網(wǎng)； 21-2—煤樣；22—鐵絲；
[0041 ]23一袖礦石。

【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型包括擴(kuò)散管道、第一人字梯10-1、第二人字梯10-2、底座8、鋼絲繩12、恒溫油槽2、智能溫度巡回檢測(cè)儀表3和設(shè)置在所述擴(kuò)散管道內(nèi)的取樣棍5，所述第一人字梯10-1、第二人字梯10-2和底座8均固定在基面上，所述底座8設(shè)置在第一人字梯10-1的下方且與第一人字梯10-1固定連接，所述第一人字梯10-1的頂部安裝有定滑輪7，所述擴(kuò)散管道穿過(guò)第一人字梯10-1和第二人字梯10-2且底部一端支撐在底座8的頂部，所述擴(kuò)散管道與底座8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述擴(kuò)散管道的底部另一端支撐在第二人字梯10-2上且能夠在第二人字梯10-2上調(diào)節(jié)支撐位置，所述擴(kuò)散管道的另一端頂部與鋼絲繩12的一端連接，所述鋼絲繩12的另一端繞過(guò)定滑輪7且固定在底座8上，所述擴(kuò)散管道包括外管15和內(nèi)管16，所述內(nèi)管16的兩端均穿出外管15且端部均連接有法蘭17，所述外管15的兩端均與內(nèi)管16密封，所述外管15與內(nèi)管16之間形成環(huán)形腔體1，所述取樣棍5設(shè)置在內(nèi)管16內(nèi)，所述取樣棍5上安裝有多個(gè)活性炭吸附球18，所述環(huán)形腔體I通過(guò)第一連接管11-1和第二連接管11-2與恒溫油槽2連通且經(jīng)恒溫油槽2的內(nèi)置油泵與環(huán)形腔體I形成循環(huán)回路，所述內(nèi)管16內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)其內(nèi)部所放煤樣溫度的溫度傳感器4，所述溫度傳感器4通過(guò)高溫線與智能溫度巡回檢測(cè)儀表3的接線端連接且由智能溫度巡回檢測(cè)儀表3顯示所檢測(cè)溫度。
[0043]如圖1、圖2、圖4和圖5所示，所述底座8的頂部固定有軸承座9，所述軸承座9內(nèi)安裝有軸承9-1,所述軸承座9的數(shù)量為兩個(gè)且兩個(gè)軸承座9前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置,兩個(gè)軸承9-1之間連接有轉(zhuǎn)軸9-2，所述轉(zhuǎn)軸9-2的中部固定有連接座9-3，所述連接座9-3與外管15固定連接。
[0044]如圖1、圖3、圖6和圖7所示，所述第二人字梯10-2的前側(cè)由上至下固定有多個(gè)第一限位環(huán)14-1，所述第二人字梯10-2的后側(cè)由上至下固定有多個(gè)第二限位環(huán)14-2，所述第一限位環(huán)14-1和第二限位環(huán)14-2均設(shè)置在第二人字梯10-2的右部，所述第一限位環(huán)14-1和第二限位環(huán)14-2的位置相對(duì)應(yīng)，所述外管15通過(guò)支撐架6支撐在第二人字梯10-2上，所述支撐架6的形狀為T(mén)字形，所述支撐架6的橫梁兩端分別卡入第一限位環(huán)14-1和第二限位環(huán)14-2。第二人字梯10-2上設(shè)置供支撐架6穿過(guò)的多個(gè)第一限位環(huán)14-1和多個(gè)第二限位環(huán)14-2，通過(guò)支撐架6對(duì)擴(kuò)散管道施加向上的支撐力，以將調(diào)節(jié)角度后的擴(kuò)散管道穩(wěn)定固定在第二人字梯10-2上，保證實(shí)驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性和安全性。實(shí)際制作時(shí)，可根據(jù)擴(kuò)散管道的旋轉(zhuǎn)角度，增設(shè)合理數(shù)量的第一限位環(huán)14-1和第二限位環(huán)14-2。
[0045]如圖1所示，所述第一連接管11-1的一端與恒溫油槽2的出口連接，所述第一連接管11-1的另一端與環(huán)形腔體I的進(jìn)口連接，所述第二連接管11-2的一端與環(huán)形腔體I的出口連接，所述第二連接管11-2的另一端與恒溫油槽2的進(jìn)口連接，所述第一連接管11-1上均設(shè)置有第一閥門(mén)13-1，所述第二連接管11-2上設(shè)置有第二閥門(mén)13-2。
[0046]如圖1和圖8所示，所述取樣棍5上還安裝有多個(gè)煤樣吸附球21，所述煤樣吸附球21設(shè)置在靠近活性炭吸附球18位置處，多個(gè)活性炭吸附球18均勻設(shè)置，多個(gè)煤樣吸附球21均勻設(shè)置；煤樣吸附球21的設(shè)置提高了實(shí)驗(yàn)精度。
[0047]如圖1、圖8、圖9和圖10所示，所述活性炭吸附球18和煤樣吸附球21均通過(guò)鐵絲22固定在取樣棍5上，所述活性炭吸附球18由第一鐵絲網(wǎng)18-1和設(shè)置在第一鐵絲網(wǎng)18-1內(nèi)的活性炭18-2組成，所述煤樣吸附球21由第二鐵絲網(wǎng)21-1和設(shè)置在第二鐵絲網(wǎng)21-1內(nèi)的煤樣21-2組成。
[0048]如圖1所示，所述溫度傳感器4的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)溫度傳感器4均勻設(shè)置在內(nèi)管16內(nèi)，提高了溫度檢測(cè)準(zhǔn)確性。
[0049]如圖1所示，所述鋼絲繩12通過(guò)手拉葫蘆20固定在底座8上，所述手拉葫蘆20的其中一個(gè)掛鉤與鋼絲繩12連接，所述手拉葫蘆20的另一個(gè)掛鉤勾掛在底座8上；手拉葫蘆20可通過(guò)鋼絲繩12對(duì)擴(kuò)散管道施加一定的拉力，使擴(kuò)散管道傾斜一定的角度。
[0050]本實(shí)施例中，所述恒溫油槽2為GX-2050型恒溫油槽，所述智能溫度巡回檢測(cè)儀表3為XMZ-J型溫度巡回檢測(cè)儀表，能很好的滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)需求。
[0051]本實(shí)施例中，所述第二連接管11-2為不銹鋼軟管，所述第一連接管11-1靠近恒溫油槽2的一段為不銹鋼軟管，便于連接和擴(kuò)散管道的角度調(diào)節(jié)。
[0052]如圖8所示，所述取樣棍5由多根金屬棍19組成，相鄰金屬棍19之間通過(guò)螺紋方式連接，方便裝卸。
[0053]本實(shí)施例中，所述第一人字梯10-1、第二人字梯10-2和底座8均通過(guò)膨脹螺栓固定在基面上，所述底座8與第一人字梯10-1的連接方式為焊接。
[0054]本實(shí)施例中,所述外管15和內(nèi)管16均為不銹鋼管,所述底座8為不銹鋼底座,所述第一人字梯10-1和第二人字梯10-2均為不銹鋼人字梯，所述支撐架6為不銹鋼支撐架，使得整體實(shí)驗(yàn)裝置強(qiáng)度大和剛度高。
[0055]本實(shí)用新型的工作原理為:氡是自然界唯一的天然放射性氣體，它廣泛存在于巖石和土壤中。地下煤自燃引起周?chē)簬r體溫度升高，使煤巖體內(nèi)原本穩(wěn)定的放射性氡氣體分子開(kāi)始活躍運(yùn)動(dòng)，發(fā)生不斷運(yùn)移和吸附的過(guò)程，且受溫度、煤巖體粒度、空隙度等因素的影響，氡運(yùn)移和吸附的劇烈程度會(huì)產(chǎn)生不同的變化，因此造成煤巖體內(nèi)氡的不均勻分布。在一定時(shí)間內(nèi)，煤巖體內(nèi)氡濃度與火源的空間位置關(guān)系呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性和規(guī)律性。因此，研究出地下煤火引起放射性氡運(yùn)移和吸附規(guī)律，可為煤礦井下氡法探測(cè)隱蔽火源提供一定的理論依據(jù)。
[0056]本實(shí)用新型利用氡源(鈾礦石)模擬煤火源，通過(guò)調(diào)節(jié)擴(kuò)散管道I的角度，實(shí)現(xiàn)煤火引發(fā)煤巖體中放射性氡在不同方向上的運(yùn)移和吸附過(guò)程。本實(shí)用新型充分考慮影響氡運(yùn)移和吸附的各種因素，可設(shè)置擴(kuò)散角度、溫度、煤巖體粒度、空隙度等變量，進(jìn)行全面系統(tǒng)地研究。通過(guò)測(cè)得不同變量條件下，擴(kuò)散管道內(nèi)與氡源不同距離處氡的濃度及吸附量，擬合得出氡的運(yùn)移和吸附數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而可得到氡運(yùn)移和吸附規(guī)律，指導(dǎo)于工程實(shí)踐。
[0057]本實(shí)用新型進(jìn)行擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)的具體操作過(guò)程為:制取預(yù)定數(shù)量的第一鐵絲網(wǎng)18-1和第二鐵絲網(wǎng)21-1，在每個(gè)第一鐵絲網(wǎng)18-1中裝入等量的活性炭18-2，形成活性炭吸附球18 ;在每個(gè)第二鐵絲網(wǎng)21-1中裝入等量的煤樣21-2，形成煤樣吸附球21，然后以一個(gè)活性炭吸附球18和一個(gè)煤樣吸附球21為一組，用鐵絲22按照預(yù)設(shè)間距成組均勻的捆扎在取樣棍5上，并按離氡源距離由近及遠(yuǎn)進(jìn)行編號(hào)，將安裝有活性炭吸附球18和煤樣吸附球21的取樣棍5放入內(nèi)管16中。打開(kāi)擴(kuò)散管道兩端的法蘭17，將煤樣裝入環(huán)形腔體I內(nèi)(裝入環(huán)形腔體I內(nèi)的煤樣與煤樣21-2為同一煤樣)，同時(shí)將溫度傳感器4埋入煤樣中，關(guān)閉法蘭17，封閉擴(kuò)散管道。通過(guò)恒溫油槽2設(shè)定油溫，待油加熱到指定溫度后，打開(kāi)恒溫油槽2的內(nèi)置油泵、第一閥門(mén)13-1和第二閥門(mén)13-2。使油循環(huán)流動(dòng)，加熱內(nèi)管16中的煤樣，待煤樣溫度達(dá)到指定溫度后，打開(kāi)擴(kuò)散管道的左端法蘭17，放入鈾礦石23作為氡源，關(guān)閉法蘭17以封閉擴(kuò)散管道。拉動(dòng)手拉葫蘆20，將擴(kuò)散管道傾斜到預(yù)定角度，調(diào)節(jié)支撐架6的位置，使其插裝在相應(yīng)的第一限位環(huán)14-1和第二限位環(huán)14-2上，確保支撐架6穩(wěn)固的支撐在擴(kuò)散管道的底部。擴(kuò)散吸附一定時(shí)間后，將擴(kuò)散管道中的煤樣取出，拿出取樣棍5，將活性炭吸附球18中的活性炭和煤樣吸附球21中的煤樣取出，分別密封在專(zhuān)用樣品瓶中，測(cè)量活性炭18-2和煤樣21-2中吸附氡的量。如需水平方向上測(cè)量活性炭18-2和煤樣21_2中吸附氡的量，則無(wú)需傾斜擴(kuò)散管道。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，智能溫度巡回檢測(cè)儀表3可實(shí)時(shí)顯示溫度傳感器4所檢測(cè)的煤樣溫度；實(shí)驗(yàn)中可以設(shè)置煤樣的溫度、粒度和空隙度多個(gè)變量，以滿(mǎn)足不同的實(shí)驗(yàn)需求，最大限度貼近煤礦井下實(shí)際條件，較準(zhǔn)確的模擬礦井中放射性氡的水平擴(kuò)散及吸附過(guò)程。
[0058]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括擴(kuò)散管道、第一人字梯(10-1)、第二人字梯(10-2)、底座(8)、鋼絲繩(12)、恒溫油槽(2)、智能溫度巡回檢測(cè)儀表(3)和設(shè)置在所述擴(kuò)散管道內(nèi)的取樣棍(5)，所述第一人字梯(10-1)、第二人字梯(10-2)和底座(8)均固定在基面上，所述底座(8)設(shè)置在第一人字梯(10-1)的下方且與第一人字梯(10-1)固定連接，所述第一人字梯(10-1)的頂部安裝有定滑輪(7)，所述擴(kuò)散管道穿過(guò)第一人字梯(10-1)和第二人字梯(10-2)且底部一端支撐在底座(8)的頂部，所述擴(kuò)散管道與底座(8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述擴(kuò)散管道的底部另一端支撐在第二人字梯(10-2)上且能夠在第二人字梯(10-2)上調(diào)節(jié)支撐位置，所述擴(kuò)散管道的另一端頂部與鋼絲繩(12)的一端連接，所述鋼絲繩(12)的另一端繞過(guò)定滑輪(7)且固定在底座(8)上，所述擴(kuò)散管道包括外管(15)和內(nèi)管(16)，所述內(nèi)管(16)的兩端均穿出外管(15)且端部均連接有法蘭(17)，所述外管(15)的兩端均與內(nèi)管(16)密封，所述外管(15)與內(nèi)管(16)之間形成環(huán)形腔體(I)，所述取樣棍(5)設(shè)置在內(nèi)管(16)內(nèi)，所述取樣棍(5)上安裝有多個(gè)活性炭吸附球(18)，所述環(huán)形腔體(I)通過(guò)第一連接管(11-1)和第二連接管(11-2)與恒溫油槽(2)連通且經(jīng)恒溫油槽(2)的內(nèi)置油泵與環(huán)形腔體⑴形成循環(huán)回路，所述內(nèi)管(16)內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)其內(nèi)部所放煤樣溫度的溫度傳感器(4)，所述溫度傳感器(4)通過(guò)高溫線與智能溫度巡回檢測(cè)儀表⑶的接線端連接且由智能溫度巡回檢測(cè)儀表⑶顯示所檢測(cè)溫度。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底座(8)的頂部固定有軸承座(9)，所述軸承座(9)內(nèi)安裝有軸承(9-1)，所述軸承座(9)的數(shù)量為兩個(gè)且兩個(gè)軸承座(9)前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置，兩個(gè)軸承(9-1)之間連接有轉(zhuǎn)軸(9-2)，所述轉(zhuǎn)軸(9-2)的中部固定有連接座(9-3)，所述連接座(9-3)與外管(15)固定連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二人字梯(10-2)的前側(cè)由上至下固定有多個(gè)第一限位環(huán)(14-1)，所述第二人字梯(10-2)的后側(cè)由上至下固定有多個(gè)第二限位環(huán)(14-2)，所述第一限位環(huán)(14-1)和第二限位環(huán)(14-2)均設(shè)置在第二人字梯(10-2)的右部，所述第一限位環(huán)(14-1)和第二限位環(huán)(14-2)的位置相對(duì)應(yīng)，所述外管(15)通過(guò)支撐架(6)支撐在第二人字梯(10-2)上，所述支撐架(6)的形狀為T(mén)字形，所述支撐架(6)的橫梁兩端分別卡入第一限位環(huán)(14-1)和第二限位環(huán)(14-2)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一連接管(11-1)的一端與恒溫油槽(2)的出口連接，所述第一連接管(11-1)的另一端與環(huán)形腔體(I)的進(jìn)口連接，所述第二連接管(11-2)的一端與環(huán)形腔體(I)的出口連接，所述第二連接管(11-2)的另一端與恒溫油槽(2)的進(jìn)口連接，所述第一連接管(11-1)上均設(shè)置有第一閥門(mén)(13-1)，所述第二連接管(11-2)上設(shè)置有第二閥門(mén)(13-2)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述取樣棍(5)上還安裝有多個(gè)煤樣吸附球(21)，所述煤樣吸附球(21)設(shè)置在靠近活性炭吸附球(18)位置處，多個(gè)活性炭吸附球(18)均勻設(shè)置，多個(gè)煤樣吸附球(21)均勻設(shè)置。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述活性炭吸附球(18)和煤樣吸附球(21)均通過(guò)鐵絲(22)固定在取樣棍(5)上，所述活性炭吸附球(18)由第一鐵絲網(wǎng)(18-1)和設(shè)置在第一鐵絲網(wǎng)(18-1)內(nèi)的活性炭(18-2)組成，所述煤樣吸附球(21)由第二鐵絲網(wǎng)(21-1)和設(shè)置在第二鐵絲網(wǎng)(21-1)內(nèi)的煤樣(21-2)組成。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述溫度傳感器(4)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)溫度傳感器(4)均勻設(shè)置在內(nèi)管(16)內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述鋼絲繩(12)通過(guò)手拉葫蘆(20)固定在底座(8)上，所述手拉葫蘆(20)的其中一個(gè)掛鉤與鋼絲繩(12)連接，所述手拉葫蘆(20)的另一個(gè)掛鉤勾掛在底座(8)上。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述恒溫油槽(2)為GX-2050型恒溫油槽，所述智能溫度巡回檢測(cè)儀表(3)為XMZ-J型溫度巡回檢測(cè)儀表。
10.按照權(quán)利要求1或2所述的一種角度可調(diào)的松散煤巖介質(zhì)中放射性氡擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第二連接管(11-2)為不銹鋼軟管，所述第一連接管(11-1)靠近恒溫油槽(2)的一段為不銹鋼軟管。
【文檔編號(hào)】G01N33/22GK204008633SQ201420491075
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】張辛亥, 王輝, 郭戎, 成小雨 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)