[實用新型]一種煤自燃發火周期檢測裝置

有效

• 申請號: 201721152839.2
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN207148025U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 回碩;文虎;劉文永;金永飛;郭軍;翟小偉;胡偉;王寶元
• 申請（專利權）人: 西安科技大學;西安天河礦業科技有限責任公司
• 主分類號: G01N25/38
• 分類號: G01N25/38
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于煤自燃發火周期檢測技術領域，具體涉及一種煤自燃發火周期檢測裝置。

背景技術

礦井火災的防治是煤炭安全生產一大難題，很大程度上制約著礦井的正常生產和經濟效益，影響著工作人員的身體健康，甚至是生命安全。其中，內因火災火源隱蔽性之強，破壞性之大，發生率之高，仍然是威脅礦井安全的一個重要事故類型。內因火災機理為煤氧復合理論，當滿足良好蓄熱環境及通風環境時，經歷一系列吸附放熱、氧化放熱、熱解吸熱等反應后出現煤自燃現象。目前，為解決煤自燃問題國內外對煤自燃的研究方法多種多樣。通過X-射線熒光光譜(XRF)、X-射線衍射(XRD)、X-射線光子能譜技術(XPS)、13C核磁共振技術(13C-NMR)、熱重色譜質譜紅外法(TG-FTIR-GC/MS)聯用或單用手段、電子顯微鏡結合能譜掃描(SEM-EDX)、全硫分析、物理化學吸附等手段研究煤分子的物化結構和自燃微觀屬性；通過不同規模的自燃升溫、絕熱升溫、程序升溫測試系統研究煤的自燃危險性；采用統計法、實驗測試、數學模型計算、數值模擬等手段確定煤自燃發火期。其中，微觀測試技術數據較為精準，但是很難做到綜合考慮多方因素的影響集成；自燃危險性測定技術眾多，但是重復實驗可行性性不高；數值模擬或數學模型計算的方法權重分配行業內至今沒有定論。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤自燃發火周期檢測裝置，其設計新穎合理，通過將銅罐密封進在爐體內，為煤樣自燃發火提供一個理想的實驗環境，通過加熱器恒功率等熱流引領煤樣升溫，記錄煤自燃過程中對應時間上的溫度值，精確檢測煤自燃發火周期，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種煤自燃發火周期檢測裝置，其特征在于：包括爐體、設置在爐體內用于放置煤樣的銅罐、為銅罐通入空氣的輸氣機構、用于檢測銅罐內煤樣反應后氣體組分的氣體檢測機構以及檢測爐體內爐膛溫度與銅罐內溫度的溫度檢測機構，爐體通過爐蓋密封，爐體的爐膛底部設置有加熱器，所述輸氣機構包括穿過爐蓋伸入至銅罐內的通氣管和連接在通氣管位于爐蓋外一端的空氣泵，通氣管與空氣泵連接的管段上設置有流量計，通氣管伸入至爐蓋內的管段為螺旋結構，所述氣體檢測機構包括穿過爐蓋伸入至銅罐內的排氣管和通過三通管連接在排氣管位于爐蓋外一端的氣相色譜檢測儀，空氣泵和加熱器均由計算機控制，氣相色譜檢測儀的信號輸出端和端流量計的信號輸出端均與計算機的信號輸入端相接。

上述的一種煤自燃發火周期檢測裝置，其特征在于：所述爐體的外側設置有保溫棉。

上述的一種煤自燃發火周期檢測裝置，其特征在于：所述三通管為T型三通管，排氣管與所述T型三通管的第一端口連接，氣相色譜檢測儀通過取氣管與所述T型三通管的第二端口連接，所述T型三通管的第三端口封閉，所述T型三通管的第一端口的中心軸線和所述T型三通管的第三端口的中心軸線為同一直線。

上述的一種煤自燃發火周期檢測裝置，其特征在于：所述溫度檢測機構包括中空結構且穿過爐蓋伸入至爐體內的絕熱管和設置在絕熱管內用于測量爐體內爐膛溫度的第一熱電偶，以及依次穿過所述T型三通管的第三端口和所述T型三通管的第一端口伸入排氣管內的第二熱電偶，第一熱電偶的信號輸出端和第二熱電偶的信號輸出端均與計算機的信號輸入端相接。

上述的一種煤自燃發火周期檢測裝置，其特征在于：所述銅罐設置在爐體爐膛的中心位置處。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型采用的檢測裝置，通過爐體的爐膛底部的加熱器恒功率等熱流工作，通過在密閉爐體內設置導熱性較好的銅罐，通過加熱銅罐進而引領煤樣升溫，采用溫度檢測機構檢測爐體內爐膛溫度與銅罐內溫度，由于銅罐導熱性較好，可實現爐體內爐膛溫度與銅罐內溫度差極小，滿足爐體內爐膛溫度與銅罐內溫度近似相等，便于推廣使用。

2、本實用新型采用的檢測裝置，通過將通氣管伸入至爐蓋內的管段設計為螺旋結構，實現空氣行程長，便于空氣加熱，實現通入銅罐內的空氣與銅罐內溫度近似相等，避免溫度差給實驗帶來的影響，可靠穩定，使用效果好。

3、本實用新型采用的檢測裝置采用空氣泵為通氣管中通入空氣配合煤樣反應，采用氣相色譜檢測儀檢測各個時間節點上銅罐內煤樣反應后生成混合氣體的成分，便于后期計算煤樣的放熱量。

綜上所述，本實用新型設計新穎合理，通過將銅罐密封進在爐體內，為煤樣自燃發火提供一個理想的實驗環境，通過加熱器恒功率等熱流引領煤樣升溫，記錄煤自燃過程中對應時間上的溫度值，精確檢測煤自燃發火周期，便于推廣使用。