[发明专利]煤炭低温自燃发火过程仿真模拟试验装置

权利要求书

1.煤炭低温自燃发火过程仿真模拟试验装置，其特征在于，试验装置主要包括：

煤样炉内部呈圆筒状，内部分成4个扇形部分；煤样炉外圆周具有外部储油空腔，煤样炉内部具有将煤样炉分隔成4个扇形的十字形内部储油空腔，外部抽油空腔与内部储油空腔相连通；煤样炉的外部储油空腔外壁设置有岩棉保温层；

煤样炉下底部铺设有岩棉隔热层，其上为不锈钢篦子，不锈钢篦子承托煤堆，不锈钢篦子的下部设有进气阀，通过不锈钢篦子向煤炭自燃炉内均匀的输送气体；在煤堆的上部同样设有不锈钢篦子，篦子上部安装有出气阀，更上部依次为岩棉隔热层、釜盖；

煤样炉的每个扇形部分均具有多个温度传感器，每个扇形部分的温度传感器伸入煤样炉不同深度，出气阀上部设置有伸出煤样炉的气样采集口，气样采集口连接有气样采集器；储油空腔上部设置有进油口，下部设置有出油口；恒温装置通过依次通过油泵、流量计、分油阀后与煤样炉的进油口连接；出油口通过管路连接于恒温装置实现导热油循环；煤样炉的四个扇形部分共用一套油浴恒温装置，四个扇形部分无气体流通交换，但处于相同的温度、气体环境。

2.根据权利要求1所述的煤炭低温自燃发火过程仿真模拟试验装置，其特征在于，温度传感器及气样采集器通过连接线外接工控模块及A/D转换器，A/D转换器连接电脑控制系统，电脑控制系统由电控箱、控制面板、显示屏、指示灯、电源开关、控制电路板组成。

3.根据权利要求2所述的煤炭低温自燃发火过程仿真模拟试验装置，其特征在于，空气压缩机依次通过流量计、分气阀后与煤样炉的进气阀相连。

4.根据权利要求3所述的煤炭低温自燃发火过程仿真模拟试验装置，其特征在于，煤样炉垂直安装在底座上，储油空腔内为油浴系统，油浴系统可以提供稳定的温度保护，最高温度可达350℃，可以实现室温-350℃的温度调节。

5.根据权利要求1-4任一项所述的煤炭低温自燃发火过程仿真模拟试验装置，其特征在于，利用本发明的煤体低温自燃发火过程仿真模拟试验装置的具体实验过程如下：

1)制样，取新鲜煤样进行破碎，用60-80目筛网过筛，对煤样进行干燥处理，然后分成等量的四份分别装入煤炭自燃炉四个独立腔体中；

2)通气，分别由氧气瓶、氮气瓶同时向煤炭自燃炉内四个腔体输气，通过调节氧气和氮气混合气体比例，即混合气体中氧气的浓度，在观察氧气和氮气的流量情况；

3)温度保护，煤炭自燃炉的中间位置贯通设有温度传感器，经过温度传感器与油温监测，进一步通过温度控制器对煤炭自燃炉进行温度保护；

4)温度与指标气体监控，通过温度监控系统监测煤自燃过程中的温度变化；通过气体监测系统检测指标气体成分及浓度；

5)结果分析，通过对煤样氧化到自燃的不同阶段温度与指标气体监控，动态分析煤自燃过程，为煤炭自燃预测预报提供依据。