[发明专利]一种模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置及其方法

权利要求书

1.一种模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置，其特征在于：包括空气瓶、空气管路减压阀、空气管路气体开关阀、空气管路质量流量计、恒温箱、气体预热器、煤样反应器、一号温度计、二号温度计、数据采集器和计算机；恒温箱中设有恒温室，煤样反应器和气体预热器安装在恒温室中；煤样反应器包括进气孔、出气孔、增压装置和反应室；进气孔和出气孔均与反应室连通；增压装置和反应室连接；空气瓶、空气管路减压阀、空气管路气体开关阀、空气管路质量流量计依次连接构成空气管路，空气管路的出气口与气体预热器的进气口连接；气体预热器的出气口与煤样反应器的进气口连接；一号温度计安装在煤样反应器的反应室中；二号温度计安装在恒温箱的恒温室中；一号温度计和二号温度计均与数据采集器连接；数据采集器与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置，其特征在于：还包括氮气瓶、氮气管路减压阀、氮气管路气体开关阀和氮气管路质量流量计；氮气瓶、氮气管路减压阀、氮气管路气体开关阀、氮气管路质量流量计依次连接构成氮气管路，氮气管路的出气口与气体预热器的进气口连接。

3.根据权利要求2所述的模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置，其特征在于：还包括三通阀，氮气管路的出气口与三通阀的一个进气口连接，空气管路的出气口与三通阀的另一个进气口连接，三通阀的出气口与气体预热器的进气口连接。

4.根据权利要求1所述的模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置，其特征在于：还包括氧气浓度检测仪，煤样反应器的出气口与氧气浓度检测仪连接，氧气浓度检测仪与数据采集器连接。

5.据权利要求1所述的模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置，其特征在于：煤样反应器的进气口上方、出气口下方均设有均匀透气隔网。

6.一种权利要求1-5任一权利要求所述的模拟煤场储煤自燃倾向性的测定装置的测定方法，其特征在于：步骤如下：

a、将新采集煤样去掉已被氧化的表面后破碎到标称最大粒度6mm作为实验煤样，将煤样装入煤样反应器的反应室中，经增压装置加压，以模拟真实煤场堆积下压力；

b、煤样低温缓慢氧化温升速率的测定：设定恒温箱加热目标温度为69 ℃，恒温箱以2 ℃/min的升温速率使煤样中心温度升温到69 ℃，煤样温度采集频率为2次/min，当煤样中心温度升至69 ℃后，在69 ℃恒温1 h；依次打开空气瓶的阀门、空气管路减压阀和空气管路气体开关阀，空气瓶的空气流出，经过空气管路减压阀减压，再经过空气管路质量流量计对空气流量控制后流入气体预热器，气体预热器对空气进行预热后，控制空气以50 mL/min的流量通入煤样反应器的反应室中，空气加热煤样，煤样中心温度会缓慢升高；恒温箱缓慢升温，但恒温箱温度不高于煤样中心温度，直至煤样中心温度升至71 ℃时试验结束；

c、依次关闭空气管路气体开关阀、空气管路减压阀、空气瓶的阀门，关闭恒温箱电源，取出煤样反应器倒出煤样并清理，以备下次使用；

d、结果计算：

其中：

V₇₀——煤样中心温度自69℃升至71℃的升温速率，单位为℃/h；

T₂ ——采集结束温度，T₂=71.0 ℃；

T₁——采集开始温度，T₁=69.0 ℃；

t——煤样中心温度自69.0 ℃升至71.0 ℃的时间，单位为小时；

e、煤炭自燃倾向性分类指标：综合考虑煤样在低温缓慢氧化阶段温升速率，对煤场储煤自燃倾向性进行测定及分类；煤场储煤自燃倾向性分类指标如下： V₇₀＞1.00时为强自燃倾向，0.40≤V₇₀≤1.00时为中等自燃倾向，V₇₀＜0.40时为弱自燃倾向。