一種動態(tài)鉆屑模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤礦瓦斯災害防治領(lǐng)域，尤其是涉及一種應用于鉆肩瓦斯解吸實驗系統(tǒng)中的動態(tài)鉆肩模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯解吸特性的研究是進行瓦斯災害防治研究的重要內(nèi)容，涉及解吸指標的測定及瓦斯含量的測定。通過開展顆粒煤中瓦斯解吸特性研究，掌握不同條件下的瓦斯解吸規(guī)律，為有效進行瓦斯災害防治提供理論依據(jù)。
[0003]在實驗室展開含瓦斯鉆肩解吸實驗時，瓦斯解吸規(guī)律基于鉆肩呈靜態(tài)，并將其應用到煤礦井下瓦斯含量直接測定，但是，煤礦井下瓦斯含量直接測定取樣時，多以壓風孔口取樣為主，取樣過程中煤肩運動伴隨瓦斯解吸，至此出現(xiàn)了以靜態(tài)的鉆肩瓦斯解吸特性代替動態(tài)的鉆肩解吸特性不匹配，具體體現(xiàn)在:在取樣時，由于壓風及鉆桿的雙重作用使鉆肩在由鉆孔壁及鉆桿外壁組成的受限空間內(nèi)發(fā)生劇烈的紊流運動，其瓦斯解吸規(guī)律必然受到運動的影響；測定煤層瓦斯含量時，卻依據(jù)取得的基于靜態(tài)鉆肩瓦斯解吸規(guī)律反推取樣過程中的瓦斯損失量，以靜態(tài)的解吸規(guī)律應用于動態(tài)鉆肩的解吸，客觀上存在較大偏差。
[0004]因此，在現(xiàn)有研究鉆肩瓦斯解吸規(guī)律的方法及系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計一套可以較為真實的模擬取樣時煤肩的運動狀態(tài)的裝置，研究動態(tài)鉆肩的瓦斯解吸規(guī)律，提高瓦斯含量測定精度，以期提高瓦斯災害防治的有效性顯得尤為急迫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型針對現(xiàn)有解吸實驗系統(tǒng)無法模擬動態(tài)鉆肩解吸的問題，提供一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，可以較為真實地模擬孔口取樣時鉆肩的運動狀態(tài)，進而為研究動態(tài)鉆肩瓦斯解吸特性做準備。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其包括電磁調(diào)速電機、磁力攪拌器、螺旋攪拌槳及吸附容器，其特征在于，所述磁力攪拌器的動力輸入端與所述電磁調(diào)速電機進行連接，所述磁力攪拌器的輸出端連接所述螺旋攪拌槳，所述吸附容器的容器口上設(shè)置有端蓋，所述吸附容器的端蓋上設(shè)置有接口一、接口二、接口三和接口四，其中接口一、接口四與解吸實驗系統(tǒng)相連，接口三與精密壓力傳感器及溫度傳感器連接，所述螺旋攪拌槳穿過所述端蓋上的所述接口二后伸入所述吸附容器內(nèi)。
[0007]進一步，作為優(yōu)選，所述電磁調(diào)速電機調(diào)速范圍為:0-1250r/min，實驗過程中根據(jù)井下鉆進時鉆桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)調(diào)速電機轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)鉆肩動態(tài)形式的模擬。
[0008]進一步，作為優(yōu)選，所述螺旋攪拌槳為雙螺旋結(jié)構(gòu)，且其尺寸設(shè)置為能夠保證滿足吸附容器內(nèi)裝有三分之一鉆肩時完全擾動，使鉆肩形成螺旋紊流運動狀態(tài)。
[0009]進一步，作為優(yōu)選，所述吸附容器外壁上設(shè)置有電爐絲加熱及溫控層，其溫控范圍為30 °C -100 °C，溫控精度為± 0.5 °C。
[0010]進一步，作為優(yōu)選，磁力攪拌器與端蓋采用錐形螺紋相連。[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]1.采用本實用新型可以完善現(xiàn)有瓦斯解吸實驗系統(tǒng)，可以較為真實的實現(xiàn)對鉆進取樣時鉆肩動態(tài)運動狀態(tài)的模擬，便于考察鉆桿不同旋轉(zhuǎn)速度對鉆肩瓦斯解吸規(guī)律的影響，彌補了瓦斯解吸規(guī)律研究試驗的不足。
[0013]2.本實用新型的吸附容器上設(shè)置有電爐絲加熱及溫控裝置，可以探究溫度對鉆肩動態(tài)解吸特性的影響。
[0014]3.本實用新型設(shè)計科學、使用可靠、便于推廣。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型動態(tài)鉆肩模擬裝置示意圖；
[0016]其中，丨-接口一，2-電磁調(diào)速電機，3-磁力攪拌器，4-接口三，5-接口四，6-端蓋，7_螺旋攪拌槳，8-煤肩，9-電爐絲加熱及溫控層，10-吸附容器。
【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]請參閱圖1，本實用新型提供一種技術(shù)方案:一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其包括電磁調(diào)速電機2、磁力攪拌器3、螺旋攪拌槳7及吸附容器10，所述磁力攪拌器3的動力輸入端與所述電磁調(diào)速電機2進行連接，所述磁力攪拌器3的輸出端連接所述螺旋攪拌槳7，所述吸附容器10的容器口上設(shè)置有端蓋6，所述吸附容器1的端蓋6上設(shè)置有接口一 1、接口二、接口三4和接口四5，其中接口一1、接口四5與解吸實驗系統(tǒng)相連，接口三4與精密壓力傳感器及溫度傳感器連接，以便于監(jiān)控吸附容器10內(nèi)參數(shù)變化，所述螺旋攪拌槳7穿過所述端蓋6上的所述接口二后伸入所述吸附容器10內(nèi)。其中，磁力攪拌器3與端蓋6采用錐形螺紋相連，可以滿足吸附容器內(nèi)壓力為1MPa時密封完好。
[0019]在本實施例中，為能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)井下鉆進時鉆桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電磁調(diào)速電機轉(zhuǎn)速對鉆肩運動形式的模擬，所述電磁調(diào)速電機2的調(diào)速范圍為:O-12 50r/m i η。
[0020]所述螺旋攪拌槳7為雙螺旋結(jié)構(gòu)，且其尺寸設(shè)置為能夠保證滿足吸附容器內(nèi)裝有三分之一鉆肩8時完全擾動，使鉆肩8形成螺旋紊流運動狀態(tài)，一般，螺旋攪拌槳7尺寸與樣品罐內(nèi)的尺寸接近。
[0021]所述吸附容器10外壁上設(shè)置有電爐絲加熱及溫控層9，其溫控范圍為30°C-10(TC，溫控精度為±0.5 °C。
[0022]本實用新型可以完善現(xiàn)有瓦斯解吸實驗系統(tǒng)，可以較為真實的實現(xiàn)對鉆進取樣時鉆肩動態(tài)運動狀態(tài)的模擬，便于考察鉆桿不同旋轉(zhuǎn)速度對鉆肩瓦斯解吸規(guī)律的影響，彌補了瓦斯解吸規(guī)律研究試驗的不足。本實用新型的吸附容器上設(shè)置有電爐絲加熱及溫控裝置，可以探究溫度對鉆肩動態(tài)解吸特性的影響。本實用新型設(shè)計科學、使用可靠、便于推廣。
[0023]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其包括電磁調(diào)速電機、磁力攪拌器、螺旋攪拌槳及吸附容器，其特征在于，所述磁力攪拌器的動力輸入端與所述電磁調(diào)速電機進行連接，所述磁力攪拌器的輸出端連接所述螺旋攪拌槳，所述吸附容器的容器口上設(shè)置有端蓋，所述吸附容器的端蓋上設(shè)置有接口一、接口二、接口三和接口四，其中接口一、接口四與解吸實驗系統(tǒng)相連，接口三與精密壓力傳感器及溫度傳感器連接，所述螺旋攪拌槳穿過所述端蓋上的所述接口二后伸入所述吸附容器內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其特征在于:所述電磁調(diào)速電機調(diào)速范圍為:0_1250r/min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其特征在于:所述螺旋攪拌槳為雙螺旋結(jié)構(gòu)，且其尺寸設(shè)置為能夠保證滿足吸附容器內(nèi)裝有三分之一鉆肩時完全擾動，并使鉆肩形成螺旋紊流運動狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其特征在于:所述吸附容器外壁上設(shè)置有電爐絲加熱及溫控層，其溫控范圍為30°C-10(TC，溫控精度為±0.5°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種動態(tài)鉆肩模擬裝置，其特征在于:所述磁力攪拌器與所述端蓋采用錐形螺紋相連。。
【專利摘要】本實用新型公開了一種動態(tài)鉆屑模擬裝置，磁力攪拌器的動力輸入端與電磁調(diào)速電機進行連接，磁力攪拌器的輸出端連接螺旋攪拌槳，吸附容器的容器口上設(shè)置有端蓋，吸附容器的端蓋上設(shè)置有接口一、接口二、接口三和接口四，其中接口一、接口四與解吸實驗系統(tǒng)相連，接口三與精密壓力傳感器及溫度傳感器連接，螺旋攪拌槳穿過所述端蓋上的接口二后伸入吸附容器內(nèi)。本實用新型可以完善現(xiàn)有瓦斯解吸實驗系統(tǒng)，可較為真實的實現(xiàn)對鉆進取樣時鉆屑動態(tài)運動狀態(tài)的模擬，便于考察鉆桿不同旋轉(zhuǎn)速度對鉆屑瓦斯解吸規(guī)律的影響，彌補瓦斯解吸規(guī)律研究試驗的不足。本實用新型的吸附容器上設(shè)置電爐絲加熱及溫控裝置，可以探究溫度對鉆屑動態(tài)解吸特性的影響。
【IPC分類】G01N33/22
【公開號】CN205374433
【申請?zhí)枴緾N201620021657
【發(fā)明人】張宏圖, 馬慶慶, 位樂, 任培良, 王冕
【申請人】河南理工大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月8日