[发明专利]模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置及其试验方法

权利要求书

1.一种模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，包括置样箱，以及设置在所述置样箱外部的菌液供给机构、可燃气体供给机构、气相色谱检测机构和液相色谱检测机构，其中：

所述置样箱具有由其外壳围合而成的密闭的试验腔体，所述试验腔体内用于放置实验煤样，所述外壳为具有箱体夹层的夹层结构，所述箱体夹层内设有可循环流动的纯水、用于加热所述纯水的加热器，以及用于驱动所述纯水循环流动的电动水流泵，所述加热器连接有温度调节仪，所述试验腔体内设有与所述箱体夹层连通的雾状喷洒头，所述雾状喷洒头用于喷洒纯水以调节所述试验腔体的温湿度环境；

所述菌液供给机构通过菌液输送管连接至所述试验腔体内，所述试验腔体内设有连接在所述菌液输送管上的菌液喷洒头，所述菌液喷洒头用于喷洒菌液到实验煤样上；

所述可燃气体供给机构通过可燃气体输送管连接至所述试验腔体内，以用于释放可燃气体到所述试验腔体内；

所述气相色谱检测机构通过取气管接至所述试验腔体内，以用于提取所述试验腔体内气体进行气相色谱检测；

所述液相色谱检测机构通过取液管接至所述试验腔体内，以用于提取所述试验腔体内液体进行液相色谱检测。

2.根据权利要求1所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述反应装置还包括自外壳延伸并插入到试验腔体内的两根湿度检测棒和两根温度检测棒，其中，一根所述湿度检测棒和一个所述温度检测棒分别用于检测所述试验腔体内空气环境的湿度和温度，另一根所述湿度检测棒和另一个所述温度检测棒分别用于检测实验煤样内的湿度和温度。

3.根据权利要求1所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述置样箱为中空圆柱形结构，其中空部分为所述试验腔体，所述外壳的最外层为保温层，所述试验腔体的顶部设有与所述外壳固定连接的密封盖，所述雾状喷洒头和所述菌液喷洒头均朝下安装在所述密封盖上。

4.根据权利要求1所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述可燃气体供给机构包括至少一个气源瓶，所述气源瓶通过气源支管连接到所述可燃气体输送管。

5.根据权利要求4所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述可燃气体输送管上配设有动力阀门和流量计，所述可燃气体输送管的出气端设有细滤网，且所述可燃气体输送管的出气端靠近所述试验腔体的底部设置在所述置样箱侧面。

6.根据权利要求1所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述菌液供给机构包括注液泵、混合菌液器皿和至少一个菌液瓶，每个所述菌液瓶用于提供单一种类的菌液，所述菌液瓶通过菌液支管连接到所述混合菌液器皿，所述注液泵的一端连接至所述混合菌液器皿，另一端连接所述菌液输送管，所述菌液输送管上还配设有手动操作阀门。

7.根据权利要求1所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述气相色谱检测机构包括集气瓶和气相色谱仪，所述取气管连通所述试验腔体并设置在所述置样箱顶部，所述集气瓶与所述取气管连接以收集来自所述试验腔体内的气体，所述气相色谱仪与所述集气瓶连接。

8.根据权利要求1所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述液相色谱检测机构包括集液瓶和液相色谱仪，所述取液管连通所述试验腔体并设置在所述置样箱底部，所述集液瓶与所述取液管连接以收集来自所述试验腔体内的液体，所述液相色谱仪与所述集液瓶连接。

9.根据权利要求7或8所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，所述反应装置还包括显示器，所述显示器连接所述气相色谱仪和所述液相色谱仪。

10.一种模拟微生物代谢煤中可燃性气体的试验方法，采用权利要求1至9任一项所述的模拟微生物代谢煤中可燃性气体的反应装置，其特征在于，该试验方法包括以下步骤：

（1）将菌液供给机构、可燃气体供给机构、气相色谱检测机构和液相色谱检测机构分别与置样箱连接，对置样箱内的试验腔体进行气密性检测合格后，将实验煤样放入试验腔体；

（2）启动加热器和电动水流泵，由温度调节仪控制加热器，使试验腔体内的试验环境达到预设的温湿度值；

（3）启动菌液供给机构和可燃气体供给机构，将预设菌液和预设的可燃气体输送到试验腔体内；

（4）收集试验腔体内气体和液体，通过气相色谱检测机构和液相色谱检测机构分别对气体和液体进行检测，对检测数据分析，从而得到微生物作用于采空区煤样及可燃气体的作用规律。