[實用新型]煤自燃傾向性的測定裝置

無效

• 申請號: 200820161682.4
• 申請日: 2008-10-10
• 公開（公告）號: CN201273896Y
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 王德明;仲曉星;戚緒堯;周福寶
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12;G01N33/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本實用新型涉及一種煤自燃傾向性的測定裝置，尤其適用于煤自燃傾向性氧化動力學測定法相應指標參數的測定。

背景技術

煤炭自燃是煤炭開采和儲運過程中面臨的主要災害之一。煤的自燃傾向性代表煤發生自燃的難易程度，準確測定煤的自燃傾向性對指導這一災害的防治工作具有十分重要的意義。煤自燃傾向性是煤內在氧化能力的體現，煤的氧化升溫特性和耗氧特性是反映這一特性的良好指標。為了研究煤的自燃傾向性，不同學者從煤氧化升溫特性和耗氧特性的角度進行了分析，這些研究工作歸納起來可分為兩種類型：①測試單一的溫度或耗氧量參數；②同時測試溫度和耗氧量參數并進行綜合分析。其中，對于溫度參數的測試，目前主要采用溫度傳感器進行；對于耗氧量的測試，目前主要采用氣相色譜儀對氧氣濃度進行測試，之后通過計算得到耗氧量；而對于兩個參數的同時測試，現有的相應裝置則基本上是將煤反應裝置、溫度傳感器和氣相色譜儀三種儀器簡單拼湊成為一個系統，分別對溫度和氧氣濃度進行測試。雖然可從不同角度對煤的自燃特性進行研究，但在煤自燃傾向性的標準化測定方面，煤炭行業現行的測定標準為色譜吸氧法，另外，煤自燃傾向性的氧化動力學法作為行業標準也將于近期公布。色譜吸氧法以1g干煤在30℃下的吸附氧氣量作為主要評價指標，其實質上是以煤在常溫下的物理耗氧量作為指標，屬于單一指標測定法，相應的測定裝置為ZRJ-1型煤自燃性測定儀。氧化動力學測定法通過測試程序升溫條件下煤樣溫度達70℃時煤樣反應器出氣口氣樣的氧氣濃度和之后的交叉點溫度，計算得出煤自燃傾向性的判定指數，并根據該指數對煤自燃傾向性進行分類。氧化動力學測定法屬于綜合指標法，作為煤自燃傾向性鑒定的新方法，該法目前還沒有相應的專用測試裝置，只能將煤氧化反應裝置、溫度采集裝置和氣相色譜儀簡單拼湊成為一個測試系統，相互之間通過人工采樣、記錄的方式實現溫度和氧氣濃度兩個參數的測試。因此，氧化動力學測定法的現有測試系統包括多種儀器，成本昂貴；操作步驟復雜，測試過程需要手動采樣、記錄、分析，自動化程度低，測試結果易造成誤差；同時系統為多種儀器的簡單組合，結構松散，占用空間大，因而無法滿足煤自燃傾向性的標準化測定和氧化動力學測定法推廣使用的需要。

發明內容

本實用新型的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構緊湊，成本低廉，操作簡便，測試結果準確可靠的煤自燃傾向性的測定裝置。

為實現上述目的，本實用新型由設在同一殼體內的氣樣分析測試系統、控溫箱和采集控制系統構成；其中：氣樣分析測試系統包括載氣進氣管路相連的多個氣路，氣路上連接有色譜柱，色譜柱連接有與放空出氣口相連的熱導檢測器，氣路上連接有同時與放空出氣口和標準氣樣進樣口相連的定量進樣管，定量進樣管兩端分別設有微型電磁閥，兩個氣路三叉口連接處設有微型電磁閥，兩個氣路連接之間也設有微型電磁閥；控溫箱內設有安放在支架上的煤樣反應器，煤樣反應器底部設有與干空氣進氣管路相連的進氣口，上部設有與氣樣分析測試系統管路相連的出氣口；采集控制系統由設在控溫箱內的控溫箱溫度傳感器、設在煤樣反應器內的煤樣溫度傳感器、控制模塊、采集模塊、顯示屏和控制面板組成。

所述進入氣樣分析測試系統內的載氣進氣管路上設有穩壓穩流閥；所述進入控溫箱內的干空氣進氣管路上串聯有穩壓穩流閥和氣體流量控制器。

本實用新型適用于煤自燃傾向性指標參數的測試。通過設置煤樣反應器進氣氣流量和控溫箱運行方式為煤樣提供測定所需的氧化升溫環境，通過控制微型電磁閥的自動啟閉采集煤樣反應器出氣口氣樣，采用溫度傳感器對煤樣溫度和控溫箱溫度進行測試，采用分析測試系統對煤樣反應器出氣口氣體的氧氣濃度進行分析，溫度和氧氣濃度測試結果由采集控制系統采集并傳輸至計算機，實現了溫度和氧氣濃度測試的一體化、自動化。該裝置的主體部分為控溫箱、分析測試系統和采集控制系統，并實現了三部分的有效組合，結構緊湊、合理；裝置不需要配置單獨的氣相色譜分析儀，大大減少了制造成本，且裝置整體占用空間小；裝置的運行參數通過計算機的控制平臺或采集控制系統的控制面板進行控制，溫度的采集和氣相色譜儀的采樣分析過程均為自動進行，分析結果由采集控制系統通過數據線傳輸至計算機進行記錄、存儲，自動化程度高，操作簡便；測試過程中的主要步驟均通過控制系統進行設定，大大減少了人工操作可能造成的誤差，測試結果可靠。該裝置實現了煤自燃傾向性交叉點溫度、氧氣濃度兩個指標參數測試的一體化，結構緊湊合理，成本低廉，自動化程度高，操作簡便，測試結果準確可靠，具有廣泛的實用性。

附圖說明

附圖為本實用新型的結構示意圖。