[发明专利]一种煤自然发火标志气体检测系统、方法及其储气装置

说明书

本发明属于煤矿灾害防治技术领域，特别提供了一种煤自然发火标志气体检测系统、方法及其储气装置。本发明的一种煤自然发火标志气体检测系统包括气源组件、流量控制器、氧化炉、储气装置、色谱分析仪、排气阀、管路、气阀、计算机；储气装置包括气环、转盘机构、转动动力源、进气管、排气管；检测方法的步骤包括(1)将煤样装入氧化炉中；(2)调整气源的输出压力；(3)启动气体检测系统；(4)在计算机端设置实验参数；(5)设备初始化和管路清洗；(6)启动氧化炉；(7)采集气样并储存至气环内；(8)使用色谱分析仪进行取样分析；(9)实验流程结束，统计并记录全部气样的分析结果，并清理实验设备。

技术领域

本发明属于煤矿灾害防治技术领域，特别提供了一种煤自然发火标志气体检测系统、方法及其储气装置。

背景技术

现有煤自然发火标志气体实验主要利用煤自然发火标志气体实验装置，基本方法为将一定量的空气流或氧气流与煤样均匀地充分接触，并加热使煤样以一定的程序升温至一定温度，然后利用气相色谱等装置检测煤中放出的气体成分及含量，分析放出的气体随温度升高而变化的规律，并进一步优选出标志气体，建立各种标志气体含量与煤温的定量关系。煤持续氧化升温到一定温度后，其升温速度会显著加快，气体产生的速率也会随之加快。

由于气相色谱仪的样本分析效率是固定的，故气样采集分析的时间间隔是固定的，但当煤自燃模拟实验进行到一定温度时，气体产生速率随煤体升温速率的加快而加快，且升温及气体产生的过程是连续的。

由此可知，实验过程中气样分析采集速率与气样产生速率严重不匹配，导致样本分析量不足，气体样本分析结果不充分、不全面，与实际产物产出的温度和时间相比存在一定的偏差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种煤自然发火标志气体检测系统、方法及其储气装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤自然发火标志气体检测系统，包括气源组件、流量控制器、氧化炉、储气装置、色谱分析仪、排气阀、管路、气阀、计算机，两个气源组件经管路和气阀与流量控制器连接，流量控制器、氧化炉、储气装置三者之间通过管路和气阀相互连通，氧化炉、储气装置两者均通过管路和气阀分别与色谱分析仪、排气阀连通，气源组件、流量控制器、氧化炉、储气装置、色谱分析仪、排气阀、气阀分别与计算机电性连接；

所述管路包括管路1、管路2、管路3、管路4、管路5.....、管路16，所述气阀均为电控三通阀，管路1、管路2分别与两个气源组件连接，管路3、管路4分别与流量控制器的两端连接，管路5、管路6分别与氧化炉的输入端和输出端连接，管路10、管路13分别与储气装置的输入端和输出端连接，管路16与色谱分析仪进气端连接，管路12、管路14分别与排气阀连接，管路1、管路2、管路3通过气阀连接，管路7、管路8、管路12通过气阀连接，管路13、管路14、管路15通过气阀连接，管路4、管路5、管路9之间通过气阀连接，管路9、管路10及管路11的一端通过气阀连接，管路6、管路7及管路11的另一端通过气阀连接，管路8、管路15、管路16通过三通管连接。

一种煤自然发火的标志气体系统的储气装置，包括气环、转盘机构、转动动力源、进气管、排气管，多个气环均匀装配于转盘机构的侧壁上，转盘机构装配于转动动力源的输出端，进气管、排气管分别连接至转盘机构处；

所述转盘机构包括上阀板、下阀板、阀片、气孔、动力机构、主轴，两个气孔为一组，上阀板的底面环形开设有多组上阀板气孔，多组上阀板气孔分别与每个气环的进气口和出气口相对应，下阀板的底面开设有一组下阀板气孔、阀片的板面开设有一组阀片气孔，且上阀板气孔、下阀板气孔、阀片气孔的位置相对应，主轴固定安装于上阀板的中部，主轴贯穿下阀板、阀片，且主轴的下端与转动动力源连接，动力机构的输出端与阀片连接可驱动阀片绕主轴转动，下阀板的两个气孔分别与进气管、排气管连通。