[发明专利]一种煤自燃多元特征参数的同步对比测定系统及测定方法

说明书

本发明公开了一种煤自燃多元特征参数的同步对比测定系统，包括供气装置、独立式多通道煤样反应装置、特征参数检测装置和数据采集分析装置。本煤自燃多元特征参数的同步对比测定系统通过控制电控恒温控制箱和独立式多通道煤样反应装置的加热隔板的加热电阻丝使两者的实时温度以及升温速率在试验过程中保持同步，将气体检测结果和独立式多通道煤样反应装置中温度传感器的检测结果实时传入数据采集分析装置中，通过对不同腔体中样品测试结果的对比，可以清楚反映出多种不同样品或同种样品在不同的测试条件下自燃特征参数的不同，能够更直观反映出样品的自燃特性，可以对煤样实际现场的防灭火工作提供数据支持和理论指导。

技术领域

本发明涉及一种煤样测定系统及测定方法，具体是一种适用于不同煤样的煤自燃多元特征参数同步对比测试的测定系统及测定方法，属于煤体自燃防治技术领域。

背景技术

充分暴露在大气中的煤以及破碎后未及时采出的煤，由于和空气接触而氧化生热，在合适的通风蓄热条件下氧化产热蓄积导致煤体升温，当达煤体升至一定温度时，最终导致煤的自燃。煤自燃不但造成巨大的经济损失，而且严重污染环境，危害人员健康，甚至导致重大的人员伤亡事故。煤自燃灾害已经成为影响煤炭安全开采的主要自然灾害之一，煤炭自燃引发的火灾占煤矿火灾总数的90％以上，由此导致的优质煤损失量已达43亿吨以上，现仍以2000～3000万吨/年的速度增加，而受其影响造成的呆滞资源储量超过2亿吨/年，每年直接经济损失高达数十亿元。因此煤自燃特性的综合评判和煤自燃技术防治效果的科学评价对于提高煤自燃防治效率具有重要意义。

综合评价煤自燃特性是实现煤自燃高效防治的基础，需要综合测试煤样的自燃倾向性指数(I)、自然发火期、自热升温速率(R₇₀)、指标气体(CO、C₂H₄等)初始生成温度及浓度变化趋势等多元参数。目前，上述参数主要通过煤自燃倾向性色谱吸氧仪、煤自燃倾向性氧化动力学测定装置、煤氧化过程绝热测试装置、气相色谱仪等测取。但现有装置单次测试过程获取参数单一，需要分多次采用不同装置逐一测试上述参数，不仅费时费力，而且不同测试过程模拟的反应条件存在差异，测试结果无法进行横向对比分析。

而对于煤自燃倾向性等参数的标准化测试，按相关标准规范要求需要检验测试结果的重复性。为了评价测试结果的可重复性，现有仪器只能重复做两次后对测试结果进行对比，同样费时费力，且难以保证两次测试条件完全一致，导致测试结果的可重复性无法评判。

同时，在实验室研究或现场实测过程中，需要采用处理前后煤样自燃特性参数的比对实验对煤自燃防治技术的效果进行评价。例如，为了评价某种煤自燃阻化剂的阻化效率，需要对原始煤样和阻化处理后煤样的自燃特性进行对比，而现有的测试仪器和测试条件难以保证测试条件完全一致，测试结果不具备对比性，导致评价结果不可靠。

另外，煤自燃影响因素众多，为了掌握煤在不同条件下的自燃特性，需要将不同粒度、干燥程度的同类煤样置于不同气氛、升温环境等条件下开展测试，因此需要在模拟不同反应条件的基础上多次重复同一测试过程，测试过程同样费时、费力。

发明内容

针对上述现有技术存在的比对实验需要分别单独测试、测试过程不同步、测试条件难以一致等问题，本发明提供一种煤自燃多元特征参数的同步对比测定系统及测定方法，结构紧凑、成本低，不仅操作简便、测试便捷，而且测试结果准确可靠、参照对比性强，特别适用于煤样自燃参数测定工作。

为了实现上述目的，本煤自燃多元特征参数的同步对比测定系统包括供气装置、独立式多通道煤样反应装置、特征参数检测装置和数据采集分析装置；