本發(fā)明涉及煤礦安全高效開采研究領(lǐng)域，尤其是涉及一種弱瓦斯爆炸誘導(dǎo)下煤巖增透試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國煤礦開采條件復(fù)雜，煤層瓦斯賦存具有低滲透率、高吸附特征，且現(xiàn)有開采煤礦中高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井占比達(dá)到50％。隨著煤礦開采深度的不斷增加，一方面，礦井瓦斯含量也呈現(xiàn)增高的趨勢，另一方面，地應(yīng)力和瓦斯壓力也相應(yīng)增加，結(jié)合這種高瓦斯地透氣性煤層，勢必導(dǎo)致瓦斯抽采效率，制約著我國煤礦安全高效開采。

為了增加煤巖透氣性，從而提高瓦斯抽采效果，目前采用的增透技術(shù)主要有有水力壓裂、水力疏松、水力擠出、水力割縫、高壓水射流等水力化措施，以及松動爆破、深孔預(yù)裂爆破等傳統(tǒng)爆破措施，取得了一定的成果，但又存在一定的不足，如：水力化措施容易使煤巖泥化從而在增透作用下又封堵了部分瓦斯?jié)B流孔隙，傳動爆破措施又存在施工工藝復(fù)雜、工程量大、成本高等特點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種弱瓦斯爆炸誘導(dǎo)下煤巖增透試驗系統(tǒng)，為煤巖增透提供了一種新的研究方法，通過量化研究，找到弱瓦斯爆炸誘導(dǎo)下達(dá)到煤巖增透效果的作用當(dāng)量和增透機(jī)制，為煤巖瓦斯增透提供一條新途徑。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種弱瓦斯爆炸誘導(dǎo)下煤巖增透試驗系統(tǒng)，其包括相似試件、孔洞、鋼管、安全閘閥、真空壓力表、阻火器、真空泵、瓦斯氣瓶、出氣閥、進(jìn)氣閥、點(diǎn)火探針、點(diǎn)火器、應(yīng)變片、數(shù)據(jù)采集器、高速攝像儀、計算機(jī)；相似試件尺寸中心處設(shè)置孔洞，孔洞上部為鋼管，且孔洞和鋼管是連通的；鋼管下端開口、上端封閉，鋼管伸出相似試件的長度至少為80mm，且在鋼管上端設(shè)有真空壓力表，在真空壓力表下面設(shè)有安全閘閥，在真空壓力表和安全閘閥之間設(shè)有連接于真空泵和瓦斯氣瓶的管路口，在安全閘閥下面設(shè)有點(diǎn)火探針；真空泵、瓦斯氣瓶通過管路與鋼管連接，在真空泵處設(shè)置出氣閥，在瓦斯氣瓶處設(shè)置進(jìn)氣閥，在管路進(jìn)入真空泵和瓦斯氣瓶前設(shè)置阻火器；真空泵與連接瓦斯氣瓶的管路通過同徑三通連接；點(diǎn)火探針通過導(dǎo)線與點(diǎn)火器連接；應(yīng)變片位于相似試件內(nèi)，用導(dǎo)線引出相似試件，通過導(dǎo)線連接于數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器連接于計算機(jī)；高速攝像儀通過數(shù)據(jù)線與計算機(jī)連接。

進(jìn)一步，所述孔洞可以為球形、橢球形和十字花型。

進(jìn)一步，所述鋼管耐壓強(qiáng)度至少為1.7MPa。

進(jìn)一步，所述高速攝像儀在1280×1024分辨率下最高幀速至少為600fps。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明提供了一種新的煤巖增透試驗系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、實施成本低，通過本發(fā)明可以將瓦斯爆炸從災(zāi)害的角色變?yōu)樵鐾甘侄?；通過本發(fā)明進(jìn)行的量化研究，可找到弱瓦斯爆炸誘導(dǎo)下達(dá)到煤巖增透效果的瓦斯爆炸作用當(dāng)量和增透機(jī)制，為煤礦安全高效開采提供新支持。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

如圖1所示為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，一種弱瓦斯爆炸誘導(dǎo)下煤巖增透試驗系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括相似試件1、孔洞2、鋼管3、安全閘閥4、真空壓力表5、阻火器6、真空泵7、瓦斯氣瓶8、出氣閥9、進(jìn)氣閥10、點(diǎn)火探針11、點(diǎn)火器12、應(yīng)變片13、數(shù)據(jù)采集器14、高速攝像儀15、計算機(jī)16；所述相似試件1尺寸中心處設(shè)置孔洞2，孔洞2可以為球形、橢球形和十字花型，孔洞2上部為鋼管3，且孔洞2和鋼管3是連通的；鋼管3的耐壓強(qiáng)度至少為1.7MPa，其下端開口、上端封閉，且伸出相似試件1的長度至少為80mm；在鋼管3上端設(shè)有真空壓力表5，在真空壓力表5下面設(shè)有安全閘閥4，安全閘閥4用以保證保證沖擊波不破壞連接真空泵7和瓦斯氣瓶8的管路以及真空壓力表5，在真空壓力表5和安全閘閥4之間設(shè)有連接于真空泵7和瓦斯氣瓶8的管路口，在安全閘閥4下面設(shè)有點(diǎn)火探針11；真空泵7、瓦斯氣瓶8通過管路與鋼管3連接，在真空泵7處設(shè)置出氣閥9，在瓦斯氣瓶8處設(shè)置進(jìn)氣閥10，在管路進(jìn)入真空泵7和瓦斯氣瓶8前設(shè)置阻火器6；真空泵7與連接瓦斯氣瓶8的管路通過同徑三通連接；點(diǎn)火探針11通過導(dǎo)線與點(diǎn)火器12連接；應(yīng)變片13位于相似試件1內(nèi)，用導(dǎo)線引出相似試件1，通過導(dǎo)線連接于數(shù)據(jù)采集器14，數(shù)據(jù)采集器14連接于計算機(jī)16；高速攝像儀15通過數(shù)據(jù)線與計算機(jī)16連接，且高速攝像儀15在1280×1024分辨率下最高幀速至少為600fps。

為考察不同形態(tài)的相似試件1和不同形態(tài)的孔洞2對試驗結(jié)果的影響，相似試件1可由方形變?yōu)榱藞A柱形、孔洞2可由十字花形變?yōu)榍蛐位驒E球形，如圖2所示。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其保護(hù)范圍進(jìn)行限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明進(jìn)行的相關(guān)修改或等同替換，均不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的有效范圍。