Устройство для моделирования внезапного выброса угля и газа

(5 ОСУДАРСТВЕНПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ННТ ССО НОМИТЕТОТНРЫТИЯМ РЕ ИЯ АВТОРС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯВНЕЗАПНОГО ВЬБРОСА УГЛЯ И ГАЗА(57) Изобретение относится к горному делу, и м.б. использовано для изучения газодинамических явлений, происходящих в.пласте. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей. В матрице (И) 1 с крышкой 2, затвором 4 и двумя штуцерами 3, 5 размещен испытуемый угольный брикет 7 с датчиками 13 смещения. Внутренняя поверхность И 1 выполнена Футерованной угольной мелочью и на ней . устанбвлеиы датчики 12 давления угля на стенки М 1. С противоположной крышке 2 стороны И 1 в ней установлен толкатель 8 с 1 вязанный с датчиком 9 перемещения. С другой стороны И 1 установлена герметичная перемычка 10 из пластичного материала, контактирующая с торцом брикета 7. На стенке К 1 установлены датчики 11 давления газа, а с ее торцом шарнирно соединена азродинамическая труба 14, Для изучения влияния газонасыщенности на вязкость газоугольной среды устанавливают затвор 4 перемычку 10 и через штуцеры 3; 5 подают газ в М 1, По разностям давлений судят о изменении вязкости, а по показаниям датчиков 12 о степени "набухания" брикета 7, При изучении условий возникновения процесса внезапного выброса угля при напорной Фильтрации удаляют затвор 4 и перемычку 10, устанавливают толкатель 8. Газ под давлением подают через штуцер 3 Фиксируя го датчику 9 смещение торца брикета 7, и наблюдают за динамикой выброса угпя в трубу 14. 2 з,н, Ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к горномуделу, в частности к устройствам длямоделирования внезапного выброса угля и газа, и может быть использованодля исследования газодинамических5явлений, происходящих в пласте, иизучения свойств газоносных пород,Цель изобретения - расширениеФункциональных возможнсстей,1 ОНа чертеже показано устройстводля моделирования внезапного выбросаугля и газа,Устройство содержит толстостеннуюметаллическую матрицу 1 круглого сечения с крышкой 2 и установленным наней штуцером 3 для подвода газа, быстродействующий затвор 4, установленный на противоположном относительнокрьппки 2 торце матрицы 1, дополнительный штуцер 5 с заглушкой 6, установленный на стенке матрицы 1, исследуемый образец - угольный брикет7, предназначенный для размещения вполости матрицы 1, внутренняя поверхность которой в зоне размещения брикета 7 выполнена Футерованной угольной мелочью, сьемный толкатель 8,установленный в матрице 1 до контак-та с торцом брикета 7 и связанный сдатчиком 9 перемещения в качестве, которого используется индикаторнаяголовка, герметизирукнцую перемычку10 из пластичного материала, например пластилина, предназначенную дляразмещения в матрице 1 на обращенном к крышке 2 торце брикета 7 измерители (манометры) 11 давления газа, датчики 12 для измерения давления частиц угля на внутреннюю поверхность матрицы 1, датчики 13 смещениябрикета 7 и аэродинаьяческую трубу14, имитирующую горную выработку,Труба 14 шарнирно соединена с матрицей 1 й имеет отверстия, в которыевставлены стержни 15 для гашенияскорости угольного потока. Для сборагаза используется эластичная камера16, закрепленная на трубе 14, а установленные в трубе 14 Фоторезисторы17 используются для оценки скоростиволны выброса,Устройство работает следующимобразом.При проведении опытов по изучениювлияния газонасыщенностина вязкость55газоугольной среды в матрицу 1 запрессовывается отдельными навескамибрикет 7 из угольной мелочи с таким расчетом, чтобы после прессования очередной навески торец создаваемого брикета 7 находился на уровне установки очередного датчика 13 смещения. После Формирования всего брикета 7 со стороны крышки 2 на гладком участке матрицы герметично устанавливается перемычка 10 из пластилина толщинои 8-10 мм. Затем устанавливают крышку 2 и затвор 4. Толкатель 8 при этих опытах не устанавливается. Через штуцеры 3 и 5 в матрицу подают газ под,заданным давлением контролируемым по манометрам 11. Изменение давления частиц угля на стенки матрицы 1 в процессе газонасыщения фиксируется, по датчикам 12,После достижения сорбционного равновесия в газоугольной среде при заданном давлении штуцер 5 перекрываюти через штуцер 3 подают дополнительное количество газа, при этом фиксируют по датчикам 13 смещения то критическое давление газа над перемычкой 10, при котором происходит сдвижение брикета в направлении к затвору 4, Перемычка 10 герметизирует брикет 7 со стороны крышки в процессе насыщения его, так .и при сдвижении, гри этом за счет текучести пластилина перемычка 10 движется вместе с брикетом 7 без нарушения герметичности и не оказывая дополнительного сопротивления. Изменяя задаваемые в различных опытах давления сорбционного равновесия, по разностям критических давлений и давлений сорбционного равновесия судят о изменении вязкости гаэоугольной среды, а по показателям датчиков 12 о степени "набухания" брикета 7 при газонасыщенни угля.При проведении опытов по изучению условий возникновения процесса внезапного выброса угля при напорной Фильтрации газа брикет 7 подготавливают в матрице 1 аналогичным образом, убирают затвор 4, устанавливают вплотную к торцу брикета 7 толкатель 8 и соединяют его с индикатором головкой 9, а через штуцер 5 отводят гаэ из матрицы. Подвод газа производят через штуцер 3, при этом перемычку 10 не устанавливают.Распределение давления фильтрующегося через брикет 7 газа контролируется по манометрам 11, величина микросмещений торца брикета 7 через толкатель 8 Фиксируется индикаторСоставитель В.Тапьвойш Редактор И.Бандура Техред М,Дндык Корректор О. Кравцова Заказ 442 Тираж 393 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 5 1553ной головкой 9, а изменение механического давления частиц угля на стенки матрицы регистрируется датчиками 12, По мере повьппения давления газа, подаваемого через штуцер 3, фик 5сируют критическое значение давления, при котором происходит разрушение и выброс угля из матрицы 1 в трубу 14, По показаниям манометров 11судят о критическом градиенте давления газа в брикете 7, но показанияминдикаторной головки 9 - о степениразоуплотнения в брикете 7, по показаниям датчиков 12 - о процессах"набухания" и "псевдоожижения" угляв процессе насыщения фильтрующимсягазом, но датчикам 13 смещения - оскорости перемещения волны дробления, а по фоторезисторам 17 в трубе 2014 - о скорости волны выброса,Таким образом, расширение функциональных возможностей устройствапозволяет изучать процессы, связанныес напорной фильтрацией газа черезмассив, и влияние газонасьпцения нафизические свойства угля,Формула изобретения1, Устройство для моделированиявнезапного выброса угля и газа, со 676 6держащее матрицу для образца угля скрьппкой, затвором и штуцером для подвода газа, имитирующую горную выработку аэродинамическую трубу, шарнирносоединенную с матрицей, измерителидавления газа и датчики смещения,установленные в матрице, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, оно снабжено дополнительным штуцером, установленным на стенке матриЦы, и датчиками для измерения давления частиц угля на стенки матрицы,при этом внутренняя поверхность матрицы выполнена футерованной угольноймелочью, а первый штуцер установленна крьппке.2, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено съемным толкателем, установленнымв матрице со стороны аэродинамическойтрубы, и датчиком перемещения толкателя,3. Устройство поп.1, о т л и ч а ю-.щ е е с я тем, что оно снабжено герметиэирующей перемычкой из пластичного материала, установленной в матрице со стороны крышки с возможностьюперемещения вдоль матрицы,