一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，该装置包括底座，底座上设有迁移通道模块，迁移通道模块包括双层密封迁移管体，迁移管体包括内管和外管，内管中装填有煤岩体；迁移管体上沿轴向均匀设有至少一个测气管，测气管与多通道测氡气相色谱仪连接。该装置还包括角度控制模块、温度控制模块和气体输送模块。本发明专利技术不仅能够对迁移参数进行实时的采集，而且最大程度地模拟了氡在矿井下迁移的实际环境，充分考虑了影响氡迁移的多种因素，确保采集的氡在煤岩体多孔介质中的迁移参数具有较好的科学性和实用性，提高了测氡法探测煤层隐蔽火源位置的探测精度。

Collecting device for radon migration parameter in coal and rock mass porous medium

The invention provides a device for collecting radon migration parameters in coal and rock mass in porous medium, the device comprises a base, the base is provided with a transfer channel module, channel migration module includes a double sealing transfer tube transfer pipe body comprises an inner tube and the outer tube, the inner tube is filled with coal and rock; transfer tube along the axial direction. The uniform is provided with at least one eudiometer, eudiometer and multi channel measuring radon gas chromatograph connected. The device also comprises an angle control module, a temperature control module and a gas transmission module. The invention not only can make the real-time acquisition of migration parameters, and the maximum degree of simulation of the actual environmental radon migration in the coal mine, fully considering the influence of various factors of radon migration, ensure the migration parameter acquisition of radon in coal and rock mass in porous medium has good science and practicability, improves detection accuracy the detection of hidden fire coal position measuring radon method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采集放射性物质迁移参数
，具体涉及一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置。
技术介绍
煤炭作为世界经济和社会发展的重要能源之一，因此煤炭的安全开采至关重要。由于煤炭在满足一定条件时会自燃，且煤层火灾隐蔽性强，很难准确判定高温自燃区域的位置，导致采用的防灭火技术手段缺乏针对性，难以有效的控制和防治煤层自燃，浪费了大量能源资源，所以，研究煤层自燃高温区域位置的探测技术对煤炭自燃的预防和治理有积极作用。同位素测氡法作为一种有效探测隐蔽火源位置的技术，在国内外各大矿区已进行了成功应用，是当前比较成熟的煤层自燃火源位置探测技术。因此对氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的研究分析，可提高对煤层隐蔽火源位置的探测精度，对预防和治理煤层火灾具有重大意义。目前，用于采集氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的装置，主要用来单纯测量氡在煤岩体多孔介质中的浓度分布，而且在采集时是利用活性炭吸附来实现的，而不是实时采集的，因此采集的氡的浓度参数会存在一定的误差。并且，现有技术中的装置通常只考虑氡在煤岩体多孔介质中的浓度分布，而并未充分考虑影响氡在煤岩体多孔介质中迁移的其他因素，如煤质、岩质、土质、温度、湿度、粒径、迁移方向、其它气体对氡迁移的影响等因素，使得采集的氡在煤岩体多孔介质中的迁移参数不具有较好的科学性和实用性，故利用测氡法探测煤层隐蔽火源位置具有一定的不确定性。
技术实现思路
本专利技术提供一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，以解决现有技术中采集装置采集的迁移参数不具有较好的科学性和实用性的问题。本专利技术提供一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，所述装置包括底座，所述底座上设有迁移通道模块，所述迁移通道模块包括双层密封迁移管体，所述迁移管体包括内管和外管，所述内管中装填有煤岩体；所述迁移管体上沿轴向均匀设有至少一个测气管，其中所述测气管的一端位于所述内管内部，另一端延伸出所述外管外部后与多通道测氡气相色谱仪连接。作为本专利技术的优选方式，所述迁移管体的上端和下端分别设有用于测量所述煤岩体温度的温度显示计。作为本专利技术的优选方式，所述迁移管体的上端和下端分别设有用于测量气体压力的压力显示计。作为本专利技术的优选方式，所述装置还包括角度控制模块，所述角度控制模块包括竖杆，所述竖杆的底端固定，所述竖杆的顶端设有定滑轮，所述竖杆的下部连接有钢丝绳，所述钢丝绳的另一端绕过所述定滑轮后与所述迁移管体的顶端连接，所述迁移管体的下部通过两个对称设置的旋转轴承设置在所述底座上。作为本专利技术的优选方式，所述装置还包括温度控制模块，所述温度控制模块包括温度控制箱，所述温度控制箱内设有自整定PID温度调节器、温度显示仪表和硅油循环控制系统；所述自整定PID温度调节器用于控制所述硅油循环控制系统内硅油的温度，所述温度显示仪表用于显示所述硅油的温度，所述硅油循环控制系统的输出管路和输入管路分别与设置在所述迁移管体顶端的硅油进口和设置在所述迁移管体底端的硅油出口连接。作为本专利技术的优选方式，所述装置还包括气体输送模块，所述气体输送模块包括气瓶，所述气瓶的输气管路与设置在所述迁移管体底端的进气口连接，所述迁移管体的顶端对应设有出气口，所述进气口处和所述出气口处均设有控制开关阀，所述输气管路上还设有流量显示计。作为本专利技术的优选方式，所述气瓶中存储的气体为空气、一氧化碳、二氧化碳或甲烷中的一种或几种。作为本专利技术的优选方式，所述内管的底部还装有代表氡源的铀矿石。作为本专利技术的优选方式，所述测气管之间的间隔距离为50mm。本专利技术提供的氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，不仅能够对迁移参数进行实时的采集，而且最大程度地模拟了氡在矿井下迁移的实际环境，充分考虑了影响氡迁移的多种因素，如煤质、岩质、土质、温度、湿度、粒径、迁移方向、其它气体对氡迁移的影响等因素，确保采集的氡在煤岩体多孔介质中的迁移参数具有较好的科学性和实用性，提高了测氡法探测煤层隐蔽火源位置的探测精度。另外，本专利技术提供的装置结构简单，稳定安全，且易于操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置的另一结构示意图。其中，1、底座，2、气瓶，3、输气管路，4、钢丝绳，5、竖杆，6、定滑轮，7、硅油进口，8、出气口，9、控制开关阀，10、法兰，11、测气管，12、压力显示计，13、温度显示计，14、测氡管路，15、测氡气相色谱仪，16、输出管路，17、温度控制箱，18、输入管路，19、流量显示计，20、进气口，21、硅油出口，22、铀矿石，23、旋转轴承，24、挡板，25、外管，26、内管，27、硅油，28、煤岩体。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本专利技术实施例提供一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，该装置可采集氡在煤岩体多孔介质中迁移后的浓度值，而氡的浓度值是一种非常重要的迁移参数。该装置充分考虑了影响氡迁移的多种因素，如煤质、岩质、土质、温度、湿度、粒径、迁移方向、其它气体对氡的迁移的影响等因素，最大程度地模拟了氡在矿井下迁移的实际环境。参照图1和图2所示，该装置包括一个底座1，该底座1内部中空，下部为一个水平基座，整个底座1由水泥和砖块砌成，具有较好的稳定性。为模拟氡在矿井下的煤岩体多孔介质中进行迁移的实际环境，底座1上设有迁移通道模块。具体地，迁移通道模块包括双层密封迁移管体，包括内管26和外管25，内管26中填充有煤岩体28，填充的煤岩体28为煤、岩石及土等多孔介质的混合物，内管26的底部还装有代表氡源的铀矿石22。该迁移管体采用不锈钢无缝钢管，内管26和外管25在两端处通过连接有法兰10来进行密封，可有效防止氡泄露。位于顶端的法兰10上设有出气口8，位于底端的法兰10上对应设有进气口20。迁移管体顶端位于法兰10的附近处设有硅油进口7，其底端位于法兰10的附近处对应设有硅油出口21。氡在煤岩体多孔介质中发生迁移后，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，其特征在于，所述装置包括底座，所述底座上设有迁移通道模块，所述迁移通道模块包括双层密封迁移管体，所述迁移管体包括内管和外管，所述内管中装填有煤岩体；所述迁移管体上沿轴向均匀设有至少一个测气管，其中所述测气管的一端位于所述内管内部，另一端延伸出所述外管外部后与多通道测氡气相色谱仪连接。

【技术特征摘要】
1.一种氡在煤岩体多孔介质中迁移参数的采集装置，其特征在于，所述
装置包括底座，所述底座上设有迁移通道模块，所述迁移通道模块包括双层
密封迁移管体，所述迁移管体包括内管和外管，所述内管中装填有煤岩体；
所述迁移管体上沿轴向均匀设有至少一个测气管，其中所述测气管的一端位
于所述内管内部，另一端延伸出所述外管外部后与多通道测氡气相色谱仪连
接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述迁移管体的上端和下
端分别设有用于测量所述煤岩体温度的温度显示计。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述迁移管体的上端和下
端分别设有用于测量气体压力的压力显示计。
4.根据权利要求1至3中任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包
括角度控制模块，所述角度控制模块包括竖杆，所述竖杆的底端固定，所述
竖杆的顶端设有定滑轮，所述竖杆的下部连接有钢丝绳，所述钢丝绳的另一
端绕过所述定滑轮后与所述迁移管体的顶端连接，所述迁移管体的下部通过
两个对称设置的旋转轴承设置在所述底座上。
5.根据权利要求1至3中任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包

【专利技术属性】
技术研发人员：文虎，张铎，金永飞，许延辉，刘博，张辛亥，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61