[發明專利]一種模擬煤自燃及滅火過程的測試裝置

有效

• 申請號: 201110286933.8
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102445527A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 鄔劍明;吳玉國;王俊峰;周春山
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術領域

本發明涉及一種模擬煤自燃及滅火過程的測試裝置，屬模擬煤炭自燃過程，測定煤炭自燃特性及滅火試驗的設備及方法的技術領域。

背景技術

煤炭自燃是煤礦生產和儲運過程中的一大突出災害，對煤炭自燃及滅火過程進行研究是非常重要的，特別是煤炭低溫氧化、高溫燃燒、滅火過程中表現出的溫度、氣體變化規律及不同階段產物的特征分析是煤炭自燃火災防治的一項重要基礎研究工作，目前，為了模擬煤自燃過程，國內外普遍采用程序升溫試驗裝置，該裝置一般由一個大的反應容器構成，容器上設有進、出氣口，在容器內部設置多個溫度傳感器，以此來對煤炭自燃過程和特性進行測試；由于該類裝置體積大，高溫控制難度大；對于煤炭的低溫氧化，溫度小于180℃時的自燃特性進行研究是非常重要的，對于煤炭高溫燃燒及滅火過程的溫度、氣體變化規律更應進行研究，否則給礦井火災防治將帶來困難；大設備試驗煤樣量往往需要數百公斤，甚至數噸至數十噸，測試周期長，測試一個煤樣需要數十天到數個月，其測試工作量大，費用高，很難進行重復測試，推廣應用困難。

發明內容

發明目的

本發明的目的是針對背景技術存在的問題，提供一種模擬煤炭自燃及滅火過程的裝置，其裝置要結構簡單、體積小，測試所需煤樣量小，模擬在不同的溫度、不同氧濃度條件下煤自燃的特性、氣體析出規律及不同滅火材料的防滅火效果，為煤自燃預測預報和制定科學的防滅火措施提供科學依據。

技術方案

本發明主要結構由：反應釜、加熱層、石棉保溫層、微波發生器、底座、釜蓋、氣體濾網、進氣閥、進氣管、出氣閥、出氣管、煤濾網、溫度傳感器、電控箱、控制面板、顯示屏、指示燈、電源開關、微波控制器、測量調控器、控制電路板、導線、氧氣瓶、氧氣閥、氧氣流量計、氧氣管、氮氣瓶、氮氣閥、氮氣流量計、氮氣管、氣體管組成；

模擬煤自燃及滅火的測試是在反應釜中進行的，反應釜呈矩形，垂直安裝在底座上，在反應釜的外部為加熱層，在加熱層內設有微波發生器，在加熱層的外部為石棉保溫層；在反應釜的上部為釜蓋，在反應釜內的上部設有氣體濾網，通過氣體濾網向反應釜內輸入氣體，在反應釜的內部中間位置貫通設有溫度傳感器，在反應釜的內部為煤，反應釜的上側部設有進氣閥、進氣管，在反應釜的下底部設有煤濾網，煤濾網的下部設有出氣閥、出氣管；在反應釜的左側部設有電控箱，在電控箱的前部為控制面板，在控制面板上設有顯示屏、指示燈、電源開關、微波控制器、測量調控器，在電控箱的內部設有控制電路板；電控箱通過導線與反應釜的加熱層、微波發生器聯接；進氣管通過氣體管聯接氧氣管、氮氣管；氧氣管聯接氧氣流量計、氧氣閥、氧氣瓶；氮氣管聯接氮氣流量計、氮氣閥、氮氣瓶。

有益效果

本發明與背景技術相比具有明顯的先進性，是根據煤自燃的環境、溫度、氣體組成情況，而設計的煤自燃及滅火過程的模擬測試裝置，采用反應釜加熱、保溫、溫度傳感器采集信息，輸入氧氣模擬自燃，輸入氮氣模擬滅火，并對煤自燃及滅火過程的指標氣體進行測試，輸入惰性氣體進行滅火試驗，得出煤自燃的條件、煤自燃及滅火過程的指標氣體變化規律，為煤自燃火災防治提供科學數據，此裝置設計先進合理，結構緊湊，安全穩定可靠，操作使用方便；測試試驗項目多，測試準確率高，測試時間短，是十分理想的模擬煤自燃及滅火過程的綜合測試裝置。

附圖說明

圖1為測試裝置整體結構圖

圖2為測試裝置控制電路板電路框圖

圖3為氧氣、氮氣流量濃度記錄表

圖4為檢測指標氣體成分、濃度記錄表

圖5為反應釜內釋放氣體隨溫度變化記錄表

圖中所示，附圖標記清單如下：

1、反應釜，2、加熱層，3、石棉保溫層，4、微波發生器，5、底座，6、釜蓋，7、氣體濾網，8、進氣閥，9、進氣管，10、出氣閥，11、出氣管，12、煤濾網，13、氣體，14、溫度傳感器，15、煤，16、電控箱，17、顯示屏，18、指示燈，19、電源開關，20、微波控制器，21、控制面板，22、控制電路板，23、導線，24、測量調控器，25、氧氣瓶，26、氧氣閥，27、氧氣流量計，28、氧氣管，29、氮氣瓶，30、氮氣閥，31、氮氣流量計，32、氮氣管，33氣體管。

IC1、微計算機處理器電路，IC2、信號指示電路，IC3、液晶顯示電路，IC4、振蕩器電路，IC5、電源轉換穩壓整流電路，IC6、溫度信息采集電路，IC7、微波控制電路，IC8、煤燃燒報警電路，IC9、測量調控電路。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做進一步說明：