[发明专利]一种煤自燃特征参数测定实验平台

说明书

本发明公开一种煤自燃特征参数测定实验平台，涉及煤自燃实验技术领域，其包括：智能控温反应箱；供气组件，其包括多个供气装置；配气仪，各供气装置均与配气仪相连通，配气仪与智能控温反应箱内部相连通；悬挂式称重装置，其设置于智能控温反应箱的顶端；悬篮，悬篮与悬挂式称重装置相连；气相色谱仪，其与智能控温反应箱内部连通；红外热像系统；温度感应组件，其设置于智能控温反应箱内部，其包括环境温度感应装置和煤样温度感应装置；计算机。该实验平台能够模拟矿井下环境，且能够对煤自燃过程中煤的质量、气体产物、煤样内部各标志点升温速率等特征参数进行动态捕捉。

技术领域

本发明涉及煤自燃实验技术领域，特别是涉及一种煤自燃特征参数测定实验平台。

背景技术

煤自燃是一个复杂的、动态的物理化学反应。该现象中氧分子首先在煤表面发生物理、化学吸附并放出反应热，促使温度上升，而温度的升高促使氧分子与煤分子中的活性官能团发生深度氧化分解反应使得煤中的大分子生成小分子并释放一定的特征气体和大量的反应热。这些热量在煤体内部积聚，最终导致煤自燃。而释放出的特征气体种类以及何时释放该种特征气体便是煤自燃特征参数。全面、准确地测量出煤自燃特征参数能够为矿井火灾预测预报提供理论支持和技术支撑，有效的控制和预防煤自燃的发生。

目前，针对煤自燃特征参数测定，主要是建立恒温箱，通过控制程序升温，测定煤自燃过程中特征气体出现的时间以及温度。201310638108.9描述了一种煤自燃高温程序升温装置，通过该实验装置对煤样进行高温程序升温，建立煤自燃模型，但这种方法无法对煤样质量变化及温度变化进行实时监测。

因此，如何克服上述缺陷成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种煤自燃特征参数测定实验平台，该煤自燃特征参数测定实验平台能够在不同气体环境下对煤自燃特征参数测定，同时能够对煤的质量、气体产物、煤样内部各标志点升温速率等特征参数进行实时监控测定，亦可模拟煤升温过程，并实时测定煤自燃过程煤的质量、气体产物、煤样内部各标志点升温速率等特征参数。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种煤自燃特征参数测定实验平台包括：智能控温反应箱；供气组件，所述供气组件包括多个用于盛装气体的供气装置；配气仪，各所述供气装置均与所述配气仪的进气口相连通，所述配气仪的出气口与所述智能控温反应箱内部相连通；用于检测煤样质量的悬挂式称重装置，所述悬挂式称重装置设置于所述智能控温反应箱的顶端；悬篮，所述悬篮通过连接绳与所述悬挂式称重装置相连，所述煤样置于所述悬篮内；气相色谱仪，所述气相色谱仪的进气口与所述智能控温反应箱内部连通；红外热像系统，所述红外热像系统包括红外热像仪和红外热像探头，所述红外热像仪与所述红外热像探头通信连接，所述红外热像探头设置于所述智能控温反应箱内；温度感应组件，所述温度感应组件设置于所述智能控温反应箱内部，所述温度感应组件包括用于感应所述温度箱内部温度的环境温度感应装置和用于感应所述煤样温度的煤样温度感应装置；计算机，所述悬挂式称重装置、所述气相色谱仪、所述红外热像仪、所述环境温度感应装置以及所述煤样温度感应装置均与所述计算机通信连接。

优选地，煤自燃特征参数测定实验平台还包括气体流向分散管，所述气体流向分散管的第一端设置于所述智能控温反应箱内部，所述气体流向分散管的第一端为球形结构，且所述气体流向分散管的第一端设置有多个与所述气体流向分散管内部相连通的分散孔，所述气体流向分散管的第二端与所述配气仪的出气口相连通。

优选地，煤自燃特征参数测定实验平台还包括气体变流装置，所述气体变流装置包括套筒和顶板，所述套筒的周侧壁上设置有多个气孔，所述顶板设置于所述套筒的顶端、以封堵所述套筒的顶端，所述套筒的底端与所述智能控温反应箱的底端相抵，所述气体流向分散管的第一端设置于所述套筒内。

优选地，所述套筒采用纱网制成。