[发明专利]一种模拟煤自燃及灭火过程的测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟煤自燃及灭火过程的测试装置，属模拟煤炭自燃过程，测定煤炭自燃特性及灭火试验的设备及方法的技术领域。

背景技术

煤炭自燃是煤矿生产和储运过程中的一大突出灾害，对煤炭自燃及灭火过程进行研究是非常重要的，特别是煤炭低温氧化、高温燃烧、灭火过程中表现出的温度、气体变化规律及不同阶段产物的特征分析是煤炭自燃火灾防治的一项重要基础研究工作，目前，为了模拟煤自燃过程，国内外普遍采用程序升温试验装置，该装置一般由一个大的反应容器构成，容器上设有进、出气口，在容器内部设置多个温度传感器，以此来对煤炭自燃过程和特性进行测试；由于该类装置体积大，高温控制难度大；对于煤炭的低温氧化，温度小于180℃时的自燃特性进行研究是非常重要的，对于煤炭高温燃烧及灭火过程的温度、气体变化规律更应进行研究，否则给矿井火灾防治将带来困难；大设备试验煤样量往往需要数百公斤，甚至数吨至数十吨，测试周期长，测试一个煤样需要数十天到数个月，其测试工作量大，费用高，很难进行重复测试，推广应用困难。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术存在的问题，提供一种模拟煤炭自燃及灭火过程的装置，其装置要结构简单、体积小，测试所需煤样量小，模拟在不同的温度、不同氧浓度条件下煤自燃的特性、气体析出规律及不同灭火材料的防灭火效果，为煤自燃预测预报和制定科学的防灭火措施提供科学依据。

技术方案

本发明主要结构由：反应釜、加热层、石棉保温层、微波发生器、底座、釜盖、气体滤网、进气阀、进气管、出气阀、出气管、煤滤网、温度传感器、电控箱、控制面板、显示屏、指示灯、电源开关、微波控制器、测量调控器、控制电路板、导线、氧气瓶、氧气阀、氧气流量计、氧气管、氮气瓶、氮气阀、氮气流量计、氮气管、气体管组成；

模拟煤自燃及灭火的测试是在反应釜中进行的，反应釜呈矩形，垂直安装在底座上，在反应釜的外部为加热层，在加热层内设有微波发生器，在加热层的外部为石棉保温层；在反应釜的上部为釜盖，在反应釜内的上部设有气体滤网，通过气体滤网向反应釜内输入气体，在反应釜的内部中间位置贯通设有温度传感器，在反应釜的内部为煤，反应釜的上侧部设有进气阀、进气管，在反应釜的下底部设有煤滤网，煤滤网的下部设有出气阀、出气管；在反应釜的左侧部设有电控箱，在电控箱的前部为控制面板，在控制面板上设有显示屏、指示灯、电源开关、微波控制器、测量调控器，在电控箱的内部设有控制电路板；电控箱通过导线与反应釜的加热层、微波发生器联接；进气管通过气体管联接氧气管、氮气管；氧气管联接氧气流量计、氧气阀、氧气瓶；氮气管联接氮气流量计、氮气阀、氮气瓶。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是根据煤自燃的环境、温度、气体组成情况，而设计的煤自燃及灭火过程的模拟测试装置，采用反应釜加热、保温、温度传感器采集信息，输入氧气模拟自燃，输入氮气模拟灭火，并对煤自燃及灭火过程的指标气体进行测试，输入惰性气体进行灭火试验，得出煤自燃的条件、煤自燃及灭火过程的指标气体变化规律，为煤自燃火灾防治提供科学数据，此装置设计先进合理，结构紧凑，安全稳定可靠，操作使用方便；测试试验项目多，测试准确率高，测试时间短，是十分理想的模拟煤自燃及灭火过程的综合测试装置。

附图说明

图1为测试装置整体结构图

图2为测试装置控制电路板电路框图

图3为氧气、氮气流量浓度记录表

图4为检测指标气体成分、浓度记录表

图5为反应釜内释放气体随温度变化记录表

图中所示，附图标记清单如下：

1、反应釜，2、加热层，3、石棉保温层，4、微波发生器，5、底座，6、釜盖，7、气体滤网，8、进气阀，9、进气管，10、出气阀，11、出气管，12、煤滤网，13、气体，14、温度传感器，15、煤，16、电控箱，17、显示屏，18、指示灯，19、电源开关，20、微波控制器，21、控制面板，22、控制电路板，23、导线，24、测量调控器，25、氧气瓶，26、氧气阀，27、氧气流量计，28、氧气管，29、氮气瓶，30、氮气阀，31、氮气流量计，32、氮气管，33气体管。

IC1、微计算机处理器电路，IC2、信号指示电路，IC3、液晶显示电路，IC4、振荡器电路，IC5、电源转换稳压整流电路，IC6、温度信息采集电路，IC7、微波控制电路，IC8、煤燃烧报警电路，IC9、测量调控电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：