[实用新型]一种煤自燃发火周期检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤自燃发火周期检测技术领域，具体涉及一种煤自燃发火周期检测装置。

背景技术

矿井火灾的防治是煤炭安全生产一大难题，很大程度上制约着矿井的正常生产和经济效益，影响着工作人员的身体健康，甚至是生命安全。其中，内因火灾火源隐蔽性之强，破坏性之大，发生率之高，仍然是威胁矿井安全的一个重要事故类型。内因火灾机理为煤氧复合理论，当满足良好蓄热环境及通风环境时，经历一系列吸附放热、氧化放热、热解吸热等反应后出现煤自燃现象。目前，为解决煤自燃问题国内外对煤自燃的研究方法多种多样。通过X-射线荧光光谱(XRF)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光子能谱技术(XPS)、13C核磁共振技术(13C-NMR)、热重色谱质谱红外法(TG-FTIR-GC/MS)联用或单用手段、电子显微镜结合能谱扫描(SEM-EDX)、全硫分析、物理化学吸附等手段研究煤分子的物化结构和自燃微观属性；通过不同规模的自燃升温、绝热升温、程序升温测试系统研究煤的自燃危险性；采用统计法、实验测试、数学模型计算、数值模拟等手段确定煤自燃发火期。其中，微观测试技术数据较为精准，但是很难做到综合考虑多方因素的影响集成；自燃危险性测定技术众多，但是重复实验可行性性不高；数值模拟或数学模型计算的方法权重分配行业内至今没有定论。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤自燃发火周期检测装置，其设计新颖合理，通过将铜罐密封进在炉体内，为煤样自燃发火提供一个理想的实验环境，通过加热器恒功率等热流引领煤样升温，记录煤自燃过程中对应时间上的温度值，精确检测煤自燃发火周期，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤自燃发火周期检测装置，其特征在于：包括炉体、设置在炉体内用于放置煤样的铜罐、为铜罐通入空气的输气机构、用于检测铜罐内煤样反应后气体组分的气体检测机构以及检测炉体内炉膛温度与铜罐内温度的温度检测机构，炉体通过炉盖密封，炉体的炉膛底部设置有加热器，所述输气机构包括穿过炉盖伸入至铜罐内的通气管和连接在通气管位于炉盖外一端的空气泵，通气管与空气泵连接的管段上设置有流量计，通气管伸入至炉盖内的管段为螺旋结构，所述气体检测机构包括穿过炉盖伸入至铜罐内的排气管和通过三通管连接在排气管位于炉盖外一端的气相色谱检测仪，空气泵和加热器均由计算机控制，气相色谱检测仪的信号输出端和端流量计的信号输出端均与计算机的信号输入端相接。

上述的一种煤自燃发火周期检测装置，其特征在于：所述炉体的外侧设置有保温棉。

上述的一种煤自燃发火周期检测装置，其特征在于：所述三通管为T型三通管，排气管与所述T型三通管的第一端口连接，气相色谱检测仪通过取气管与所述T型三通管的第二端口连接，所述T型三通管的第三端口封闭，所述T型三通管的第一端口的中心轴线和所述T型三通管的第三端口的中心轴线为同一直线。

上述的一种煤自燃发火周期检测装置，其特征在于：所述温度检测机构包括中空结构且穿过炉盖伸入至炉体内的绝热管和设置在绝热管内用于测量炉体内炉膛温度的第一热电偶，以及依次穿过所述T型三通管的第三端口和所述T型三通管的第一端口伸入排气管内的第二热电偶，第一热电偶的信号输出端和第二热电偶的信号输出端均与计算机的信号输入端相接。

上述的一种煤自燃发火周期检测装置，其特征在于：所述铜罐设置在炉体炉膛的中心位置处。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用的检测装置，通过炉体的炉膛底部的加热器恒功率等热流工作，通过在密闭炉体内设置导热性较好的铜罐，通过加热铜罐进而引领煤样升温，采用温度检测机构检测炉体内炉膛温度与铜罐内温度，由于铜罐导热性较好，可实现炉体内炉膛温度与铜罐内温度差极小，满足炉体内炉膛温度与铜罐内温度近似相等，便于推广使用。

2、本实用新型采用的检测装置，通过将通气管伸入至炉盖内的管段设计为螺旋结构，实现空气行程长，便于空气加热，实现通入铜罐内的空气与铜罐内温度近似相等，避免温度差给实验带来的影响，可靠稳定，使用效果好。

3、本实用新型采用的检测装置采用空气泵为通气管中通入空气配合煤样反应，采用气相色谱检测仪检测各个时间节点上铜罐内煤样反应后生成混合气体的成分，便于后期计算煤样的放热量。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，通过将铜罐密封进在炉体内，为煤样自燃发火提供一个理想的实验环境，通过加热器恒功率等热流引领煤样升温，记录煤自燃过程中对应时间上的温度值，精确检测煤自燃发火周期，便于推广使用。