本实用新型专利技术涉及一种模拟煤矿采空区注CO2防灭火的测试装置，是针对煤矿采掘过程中煤炭自燃严重的情况、消除煤炭自燃难度大、不易灭火的实际，设计一种模拟煤矿采空区，用CO2进行灭火的测试装置，采用机械结构，设置加热、测温、控温、进风、回风、输入CO2、控制CO2、取样、气相色谱仪分析测量、信息计算机运算，得出模拟CO2防灭火的规律，以便更好的用于煤矿现场灭火，本装置设计先进，结构合理，集现场模拟、信息采集、处理于一体，可准确的得出CO2防灭火的数据，是理想的模拟煤矿采空区注入CO2防灭火的测试装置。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟煤矿采空区注CO2防灭火的测试装置
本技术涉及一种模拟煤矿采空区注CO2防灭火的测试装置，属煤矿安全防灭火的
。
技术介绍
煤层自然发火是矿井开采过程中的安全隐患，严重威胁矿井安全生产，因此煤矿火灾的防治是急待解决的煤矿安全问题。 煤矿火灾防治有多种方法，例如采空区灌浆法，灌浆材料有黄土、粉煤灰、煤矸石、山沙；还有采空区注凝胶法、采空区注氮气法、采空区注三相泡沫法；采空区灌浆浆液能覆盖包裹煤体，隔绝空气，熄灭火源，但灌浆受煤层的倾角影响较大，水平煤层浆液流动范围受限，对倾斜煤层高位火源难以控制，灌浆工艺复杂，施工难度大，成本高；采空区注凝胶法具有较好的降温和隔离效果，但钻孔施工难度大，工艺复杂，凝胶成本高，遇水成胶效果差；注氮气法可有效降低采空区的氧气浓度，但氮气易随漏风扩散，影响注氮气防灭火效果；注三相泡沫对高位火源效果好，但泡沫存在时间短，灌注工艺复杂，易堵管。 CO2防灭火方法由于材料来源广泛，工艺简单、操作方便，不污染防灭火区域，可有效抑制防灭火区域漏风，且能抑制爆炸形成的火灾伴生灾害，近年来在煤矿现场得到广泛应用，在煤矿防灭火防治中灌注CO2可以有效治理煤矿采空区自燃火灾的同时，还可以将温室气体CO2进行地质封存，具有煤矿火灾防治和温室气体CO2地质储存的双重效益，但是在采空区灌注大量惰性气体CO2后，采空区漏风、遗煤解析出的瓦斯气体是如何在采空区多孔介质层内运移的，其运移规律对于采空区瓦斯抽采、煤自燃与瓦斯灾害耦合的影响是难以预测的，为了准确预测惰性气体防灭火效果以及灌注惰性气体条件下采空区内瓦斯、氧气等多组分气体分布情况，需要一种模拟煤矿采空区注CO2防灭火的试验装置是非常必要的。
技术实现思路
专利技术目的 本技术的目的是针对
技术介绍
的状况，设计一种模拟煤矿采空区注入CO2防灭火的测试装置，采用模拟工作面通风及漏风、采空区浮煤升温氧化、采空区气体监测、色谱分析相结合的设计，以准确掌握CO2防灭火的数据和灭火效果，提高CO2防灭火能力。 技术方案 本技术主要结构包括:防灭火测试装置、底座、模拟进风巷、模拟回风巷、进风阀、回风阀、CO2注入口、测温热电偶、温控器、取气孔、加热器、CO2阀、CO2流量计、CO2减压阀、CO2气瓶、抽气泵、抽气阀、模拟回风流量计、温度采集控制装置、取样阀、气相色谱仪、信息处理计算机、回风管、出气管、输气管、煤层、模拟采空区多孔介质层； 防灭火测试装置为矩形箱体，底部为底座，防灭火测试装置的周边及上下部由钢板焊接组成，并密封；在防灭火测试装置的内底部为煤层，在煤层上部为模拟采空区多孔介质层；在防灭火测试装置内部的煤层下部间隔设置第一加热器、第二加热器、第三加热器；在防灭火测试装置的面板左下部设置第一测温热电偶、第一温控器、第二测温热电偶、第二温控器、第三测温热电偶、第三温控器、第四测温热电偶、第四温控器、第五测温热电偶、第五温控器；在防灭火测试装置的上部面板上均匀间隔设置第一取气孔、第二取气孔、第三取气孔、第四取气孔、第五取气孔、第六取气孔、第七取气孔、第八取气孔、第九取气孔、第十取气孔、第十一取气孔、第十二取气孔、第十三取气孔、第十四取气孔、第十五取气孔、第十六取气孔、第十七取气孔、第十八取气孔、第十九取气孔、第二十取气孔；在防灭火测试装置的后左部设有模拟回风巷，模拟回风巷上设有回风阀，模拟回风巷通过回风管连接模拟回风流量计、抽气阀、抽气泵；在防灭火测试装置的后右部设有模拟进风巷，模拟进风巷上设有进风阀；在防灭火测试装置的右侧部并排设有第一CO2注入口、第二CO2注入口、第三CO2注入口、第四CO2注入口、第五CO2注入口 ；第一 CO2注入口由第一 CO2阀控制、第二 CO2注入口由第二 CO2阀控制、第三CO2注入口由第三CO2阀控制、第四CO2注入口由第四CO2阀控制、第五CO2注入口由第五CO2阀控制，并通过输气管与CO2流量计、CO2减压阀、CO2气瓶连接；防灭火测试装置的前右部通过出气管连接取样阀，取样阀连接气相色谱仪，气相色谱仪连接信息处理计算机；在防灭火测试装置的左部设有温度采集控制装置，并通过导线与第一测温热电偶、第二测温热电偶、第三测温热电偶、第四测温热电偶、第五测温热电偶、第一温控器、第二温控器、第三温控器、第四温控器、第五温控器、第一加热器、第二加热器、第三加热器连接。 有益效果 本技术与
技术介绍
相比具有明显的先进性，是针对煤矿生产过程中采空区煤炭自燃火灾治理难度大，严重影响矿井安全生产的实际，设计有一种模拟煤矿采空区，用CO2进行防灭火的测试装置，采用机械结构，设置加热、测温、控温、进风、回风、输入0)2、控制CO2、取样、气相色谱仪分析、信息计算机运算，得出模拟采空区注入CO2后采空区气体运移及弥散的规律，以便更好的制定采空区注CO2防灭火的措施，本装置设计先进，结构合理，集现场模拟、信息采集、处理于一体，可准确的得出CO2防灭火试验的数据，是理想的模拟煤矿采空区注入CO2防灭火的测试装置。 【附图说明】 图1.测试装置整体结构图； 图2.图1的俯视图； 图3.图1的A-A剖面图； 图4.图1的B-B剖面图； 图5.图1的C-C剖面图. 图中所示，附图标记清单如下: 1、防灭火测试装置，2、底座，3、模拟进风巷，4、模拟回风巷，5、回风阀，6、进风阀，7、第一CO2S入口，8、第二CO2S入口，9、第三CO2S入口，10、第四 CO2S入口，11、第五0)2注入口，12，第一测温热电偶，13、第一温控器，14，第二测温热电偶，15、第二温控器，16，第三测温热电偶，17、第三温控器，18，第四测温热电偶，19、第四温控器，20，第五测温热电偶， 21、第五温控器,22、第一取气孔,23、第二取气孔,24、第三取气孔,25、第四取气孔,26、第五取气孔，27、第六取气孔，28、第七取气孔，29、第八取气孔，30、第九取气孔，31、第十取气孔， 32、第i^一取气孔，33、第十二取气孔，34、第十三取气孔，35、第十四取气孔，36、第十五取气孔，37、第十六取气孔,38、第十七取气孔,39、第十八取气孔,40、第十九取气孔,41、第二十取气孔，42、第一 CO2阀，43、第二 CO2阀，44、第三CO2阀，45、第四CO2阀，46、第五CO2阀，47、取样阀，48、气相色谱仪，49、信息处理计算机，50、CO2流量计，51、CO2减压阀，52、CO2气瓶，53、温度采集控制装置，54、模拟回风流量计，55、抽气阀，56、抽气泵，57、第一加热器，58、第二加热器，59、第三加热器,60、输气管,61、导线,62、煤层,63、模拟米空区多孔介质层,64、回风管，65、出气管。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术做进一步说明: 图1、2、3、4、5所示,为防灭火测试装置整体结构图,各部位置、连接关系要正确。 防灭火测试装置为矩形箱体，底部为底座2，防灭火测试装置I的周边及上下部由钢板焊接组成，并密封；在防灭火测试装置I的内底部为煤层62，在煤层62上部为模拟采空区多孔介质层63 ;在防灭火测试装置内部的煤层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟煤矿采空区注CO2防灭火的测试装置，其特征在于：主要结构包括：防灭火测试装置、底座、模拟进风巷、模拟回风巷、进风阀、回风阀、CO2注入口、测温热电偶、温控器、取气孔、加热器、CO2阀、CO2流量计、CO2减压阀、CO2气瓶、抽气泵、抽气阀、回风流量计、温度采集控制装置、取样阀、气相色谱仪、信息处理计算机、回风管、出气管、输气管、煤层、模拟采空区多孔介质层；防灭火测试装置为矩形箱体，底部为底座，防灭火测试装置的周边及上下部由钢板焊接组成，并密封；在防灭火测试装置的内底部为煤层，在煤层上部为模拟采空区多孔介质层；在煤层下部间隔设置第一加热器、第二加热器、第三加热器；在防灭火测试装置的面板的左下部设置第一测温热电偶、第一温控器、第二测温热电偶、第二温控器、第三测温热电偶、第三温控器、第四测温热电偶、第四温控器、第五测温热电偶、第五温控器；在防灭火测试装置的上部面板上均匀间隔设置第一取气孔、第二取气孔、第三取气孔、第四取气孔、第五取气孔、第六取气孔、第七取气孔、第八取气孔、第九取气孔、第十取气孔、第十一取气孔、第十二取气孔、第十三取气孔、第十四取气孔、第十五取气孔、第十六取气孔、第十七取气孔、第十八取气孔、第十九取气孔、第二十取气孔；在防灭火测试装置的后左部设有模拟回风巷，模拟回风巷上设有回风阀，模拟回风巷通过回风管连接模拟回风流量计、抽气阀、抽气泵；在防灭火测试装置的后右部设有模拟进风巷，模拟进风巷上设有进风阀；在防灭火测试装置的右侧部并排设有第一CO2注入口、第二CO2注入口、第三CO2注入口、第四CO2注入口、第五CO2注入口；第一CO2注入口由第一CO2阀控制、第二CO2注入口由第二CO2阀控制、第三CO2注入口由第三CO2阀控制、第四CO2注入口由第四CO2阀控制、第五CO2注入口由第五CO2阀控制，并通过输气管与CO2流量计、CO2减压阀、CO2气瓶连接；防灭火测试装置的前右部通过出气管连接取样阀，取样阀连接气相色谱仪，气相色谱仪连接信息处理计算机；在防灭火测试装置的左部设有温度采集控制装置，并通过导线与第一测温热电偶、第二测温热电偶、第三测温热电偶、第四测温热电偶、第五测温热电偶、第一温控器、第二温控器、第三温控器、第四温控器、第五温控器、第一加热器、第二加热器、第三加热器连接。...
【技术特征摘要】
1.一种模拟煤矿采空区注CO2防灭火的测试装置，其特征在于: 主要结构包括:防灭火测试装置、底座、模拟进风巷、模拟回风巷、进风阀、回风阀、CO2注入口、测温热电偶、温控器、取气孔、加热器、CO2阀、CO2流量计、CO2减压阀、CO2气瓶、抽气泵、抽气阀、回风流量计、温度采集控制装置、取样阀、气相色谱仪、信息处理计算机、回风管、出气管、输气管、煤层、模拟采空区多孔介质层； 防灭火测试装置为矩形箱体，底部为底座，防灭火测试装置的周边及上下部由钢板焊接组成，并密封；在防灭火测试装置的内底部为煤层，在煤层上部为模拟采空区多孔介质层；在煤层下部间隔设置第一加热器、第二加热器、第三加热器；在防灭火测试装置的面板的左下部设置第一测温热电偶、第一温控器、第二测温热电偶、第二温控器、第三测温热电偶、第三温控器、第四测温热电偶、第四温控器、第五测温热电偶、第五温控器；在防灭火测试装置的上部面板上均匀间隔设置第一取气孔、第二取气孔、第三取气孔、第四取气孔、第五取气孔、第六取气孔、第七取气孔、第八取气孔、第九取气孔、第十取气孔、第十一取气孔、第十二取气孔、第十三取气孔、第十四取气孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：邬剑明，王彦凯，吴玉国，张超，宋丽强，
申请(专利权)人：山西潞安环保能源开发股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14
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