[发明专利]一种基于硫同位素组分比的煤田火区探测装置及方法

摘要

一种基于硫同位素组分比的煤田火区探测装置及方法，装置包括：抽气杆、导气软管、抽气打气泵、干燥筒、集气袋、同位素质谱仪。本发明由插入地表的抽气杆抽取浅层地表中气体，气体经导气软管输送至抽气打气泵，抽气打气泵压出气体通过导气软管进入干燥筒干燥，干燥筒干燥后的气体经导气软管导入集气袋，集气袋中气体经同位素质谱仪分析计算硫的同位素组分比，通过与原煤中硫同位素组分比对比，判定测点下方是否发生煤层自燃，综合各个测点信息进而达到圈定煤田火区的目的。其结构简单、操作方便、使用成本低。

主权项

1.一种基于硫同位素组分比的煤田火区探测方法，包括采用煤田火区探测装置，所述煤田火区探测装置包括：同位素质谱仪（6）、抽气杆（1）、用导气软管（2）与抽气杆（1）尾部依次相连的抽气打气泵（3）、干燥筒（4）和集气袋（5），所述抽气杆(1)经导气软管(2)与抽气打气泵（3）相连，抽气打气泵(3)通过导气软管与干燥筒(4)相连，干燥筒(4)通过导气软管与集气袋(5)相连，集气袋（5）中的气体通过同位素质谱仪（6）进行硫同位素组分的分析计算并输出结果；所述的抽气杆（1）包括空心圆柱杆体和实心圆锥体头部，空心圆柱杆体与实心圆锥体头部连接处的杆体上开有多个环形凹槽，每个环形凹槽内开有多个抽气孔；空心圆柱杆体尾部留有出气口； 所述的多个环形凹槽为2－4个，每个环形凹槽内开设的多个抽气孔为四个，对称布置；其特征在于，煤田火区探测方法包括如下步骤：a.连续五天对开采出煤炭进行取样，每天一次，每次1000g，将五份煤样混合均匀后制样，使用同位素质谱仪测定煤样中总硫的34S/32S含量比值；b.在煤田待开采区域内，按照20m×20m划分网格，网格节点确定为测点；c.在测点处插入抽气杆（1），插入地表深度为700mm；d.插入抽气杆（1）之后，将抽气杆附近地表密封，然后连接导气软管（2）与抽气打气泵（3）；e.打开抽气打气泵（3），待泵工作1分钟后，将集气袋（5）通过导气软管（2）接入抽气打气泵（3）的出气口，待集气袋（5）充满，封闭集气袋口并编号；f.重复步骤c、d、e，按顺序完成所有测点的抽气工作；g.使用同位素质谱仪分别测定各测点集气袋内气体中34S/32S含量比值，并分别与步骤a中所测煤样中34S/32S含量比值结果进行对比，当某测点气体中34S/32S含量比值低于煤样中34S/32S含量比值4‰时，即可认定该测点下方存在燃烧火区。