[發明專利]一種煤自燃多元特征參數的同步對比測定系統及測定方法

有效

• 申請號: 201711120017.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107941852B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 戚緒堯;白子明;辛海會;白成武;黃敬;姬有倉;劉益文
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 楊曉亭

本發明公開了一種煤自燃多元特征參數的同步對比測定系統，包括供氣裝置、獨立式多通道煤樣反應裝置、特征參數檢測裝置和數據采集分析裝置。本煤自燃多元特征參數的同步對比測定系統通過控制電控恒溫控制箱和獨立式多通道煤樣反應裝置的加熱隔板的加熱電阻絲使兩者的實時溫度以及升溫速率在試驗過程中保持同步，將氣體檢測結果和獨立式多通道煤樣反應裝置中溫度傳感器的檢測結果實時傳入數據采集分析裝置中，通過對不同腔體中樣品測試結果的對比，可以清楚反映出多種不同樣品或同種樣品在不同的測試條件下自燃特征參數的不同，能夠更直觀反映出樣品的自燃特性，可以對煤樣實際現場的防滅火工作提供數據支持和理論指導。

技術領域

本發明涉及一種煤樣測定系統及測定方法，具體是一種適用于不同煤樣的煤自燃多元特征參數同步對比測試的測定系統及測定方法，屬于煤體自燃防治技術領域。

背景技術

充分暴露在大氣中的煤以及破碎后未及時采出的煤，由于和空氣接觸而氧化生熱，在合適的通風蓄熱條件下氧化產熱蓄積導致煤體升溫，當達煤體升至一定溫度時，最終導致煤的自燃。煤自燃不但造成巨大的經濟損失，而且嚴重污染環境，危害人員健康，甚至導致重大的人員傷亡事故。煤自燃災害已經成為影響煤炭安全開采的主要自然災害之一，煤炭自燃引發的火災占煤礦火災總數的90％以上，由此導致的優質煤損失量已達43億噸以上，現仍以2000～3000萬噸/年的速度增加，而受其影響造成的呆滯資源儲量超過2億噸/年，每年直接經濟損失高達數十億元。因此煤自燃特性的綜合評判和煤自燃技術防治效果的科學評價對于提高煤自燃防治效率具有重要意義。

綜合評價煤自燃特性是實現煤自燃高效防治的基礎，需要綜合測試煤樣的自燃傾向性指數(I)、自然發火期、自熱升溫速率(R₇₀)、指標氣體(CO、C₂H₄等)初始生成溫度及濃度變化趨勢等多元參數。目前，上述參數主要通過煤自燃傾向性色譜吸氧儀、煤自燃傾向性氧化動力學測定裝置、煤氧化過程絕熱測試裝置、氣相色譜儀等測取。但現有裝置單次測試過程獲取參數單一，需要分多次采用不同裝置逐一測試上述參數，不僅費時費力，而且不同測試過程模擬的反應條件存在差異，測試結果無法進行橫向對比分析。

而對于煤自燃傾向性等參數的標準化測試，按相關標準規范要求需要檢驗測試結果的重復性。為了評價測試結果的可重復性，現有儀器只能重復做兩次后對測試結果進行對比，同樣費時費力，且難以保證兩次測試條件完全一致，導致測試結果的可重復性無法評判。

同時，在實驗室研究或現場實測過程中，需要采用處理前后煤樣自燃特性參數的比對實驗對煤自燃防治技術的效果進行評價。例如，為了評價某種煤自燃阻化劑的阻化效率，需要對原始煤樣和阻化處理后煤樣的自燃特性進行對比，而現有的測試儀器和測試條件難以保證測試條件完全一致，測試結果不具備對比性，導致評價結果不可靠。

另外，煤自燃影響因素眾多，為了掌握煤在不同條件下的自燃特性，需要將不同粒度、干燥程度的同類煤樣置于不同氣氛、升溫環境等條件下開展測試，因此需要在模擬不同反應條件的基礎上多次重復同一測試過程，測試過程同樣費時、費力。

發明內容

針對上述現有技術存在的比對實驗需要分別單獨測試、測試過程不同步、測試條件難以一致等問題，本發明提供一種煤自燃多元特征參數的同步對比測定系統及測定方法，結構緊湊、成本低，不僅操作簡便、測試便捷，而且測試結果準確可靠、參照對比性強，特別適用于煤樣自燃參數測定工作。

為了實現上述目的，本煤自燃多元特征參數的同步對比測定系統包括供氣裝置、獨立式多通道煤樣反應裝置、特征參數檢測裝置和數據采集分析裝置；