一种煤样研磨装置及煤样研磨实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种煤样研磨装置，包括圆柱状研磨腔体、设置在研磨腔体内的中心支柱和设置在研磨腔体外壁上的控制箱，中心支柱上依次固定安装有第一研磨器和第二研磨器，第一研磨器和研磨腔体之间设置有研磨壁，研磨腔体上设置有进料口和出料口，研磨腔体内下方设置有储煤仓。本实用新型专利技术还提供了一种利用该煤样研磨装置进行煤样研磨实验研究的实验装置，研磨装置能对煤样进行两次研磨，实验装置对煤样温度进行实时监测，对产生的一氧化碳等气体进行分析，为煤样破碎及井下钻孔过程中的安全防护工作提供理论依据和技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种煤样研磨装置及煤样研磨实验装置
本技术涉及一种煤样研磨装置，具体涉及一种煤样研磨装置及煤样研磨实验装置。
技术介绍
目前实验室对于煤粉的制备多数采用破碎机破碎，少量采用人工破碎，破碎机破碎速率较快，容易在破碎过程中产生高温使煤粉发生氧化，且破碎后的煤粉粒径大小不一，同时耗费大量的人力物力。另一方面，随着煤矿开采技术的发展，煤炭产量大幅度提高，矿井深部不断延伸，工作面推进速度越来越快，对采区工作面的提前钻探工作也就变得更为重要。然而在打钻过程中，容易造成钻孔内高温，并产生一氧化碳、甲烷、乙烯、二氧化碳等大量有毒有害气体，严重威胁着矿工的生命安全。更为可惜的是目前为止尚未有实验装置能说明煤体破碎过程中有毒有害气体的来源途径及其产生规律。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种煤样研磨装置及其实验装置，该装置结构设计科学合理，功能多样，操作简单，能模拟在不同气体环境下对煤样的精细研磨，同时对研磨过程中的气体环境变化进行检测和监控，为煤样破碎及井下钻孔过程中的安全防护工作提供理论依据和技术支撑。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种煤样研磨装置，其特征在于，包括圆柱状研磨腔体、中心支柱、储煤仓隔板和研磨部件，所述研磨腔体上开设有位于顶部中心的进料口、位于底部中心的出料口和位于侧部的进气口与集气口，进气口和集气口使用橡胶密封塞活动密封，所述中心支柱为设置在研磨腔体中心轴线位置上的金属柱，所述中心支柱由固定设置在研磨腔体顶部的升降旋转电机带动旋转和升降，所述储煤仓隔板为截面为弧形的板材，所述储煤仓隔板固定安装在研磨腔体内壁的下侧位置形成用于收集研磨后煤渣的储煤仓，所述储煤仓隔板内设置有热阻丝，所述研磨腔体的内顶端设置有沙漏状的研磨壁，所述研磨壁的顶端与研磨腔体的进料口固定连接，所述研磨壁的底端与研磨腔体的内壁固定连接。所述研磨部件包括安装在中心支柱上的第一研磨器和第二研磨器，所述第一研磨器位于第二研磨器上方，所述第一研磨器包括第一研磨棒、第一研磨杆、第一固定座、第一上挡板和第一下挡板，三个第一研磨棒分别通过三根第一研磨杆固定连接在中心支柱上，所述第一固定座呈圆柱状且固定套接在所述中心支柱上位于第一研磨杆的下方，所述第一固定座的上侧表面固定连接有第一上挡板，第一固定座的下侧表面通过电动伸缩杆连接有第一下挡板，所述第一上挡板和第一下挡板均与研磨腔体的内壁之间存在用于研磨后煤样下落的间隙，所述第一上挡板与研磨壁之间形成供所述第一研磨棒研磨煤样的研磨通道，第一研磨棒在第一上挡板与研磨壁之间进行一级研磨；所述第二研磨器包括第二研磨棒、第二研磨杆、第二固定座、第二上挡板和第二下挡板，三个第二研磨棒分别通过三根第二研磨杆固定连接在中心支柱上固定第二研磨杆的位置的下方，所述第二固定座呈圆柱状且固定套接在所述中心支柱上位于第二研磨棒的下方，所述第二固定座的上侧表面固定连接有第二上挡板，第二固定座的下侧表面通过电动伸缩杆连接有第二下挡板，所述第二上挡板和第二下挡板均与研磨腔体的内壁之间存在用于研磨后煤样下落的间隙，所述第二研磨棒与第二上挡板配合进行二级研磨，通过控制箱控制伸缩盘进而调整可移动上挡板和可移动下挡板与研磨壁和研磨腔体内壁之间的间距来控制研磨煤样的粒径；所述研磨腔体外侧壁上安装有控制箱，所述控制箱分别与多个电动伸缩杆、升降旋转电机和热阻丝电连接。优选地，所述储煤仓隔板包括上层隔板和下层隔板，所述上层隔板由导热性能强的金属材料制成，下层隔板由隔热材料制成，所述热阻丝布置在上层隔板的下表面上。优选地，所述研磨腔体底部开设有螺纹出料口，所述螺纹出料口上螺纹连接有圆柱状的筛分器，所述筛分器上端开放且连通至储煤仓，筛分器的下端密封且伸出研磨腔体，所述筛分器内设置有多层可拆卸金属筛，多层金属筛由上至下筛网目数依次增大，筛分器的内壁上开设有多层环状错台用于放置不同直径的金属筛，金属筛上设置有方便取出金属筛的提拉把手。优选地，所述第一上挡板和第二上挡板的截面均呈圆台状，所述第一下挡板和第二下挡板均为平面圆盘，所述第一上挡板和第一下挡板的端头位置之间、第二上挡板和第二下挡板的端头位置之间均扣合在一起，所述第一下挡板和第二下挡板均以中心支柱为中心由均分的三个扇形挡板拼接形成，相邻扇形挡板之间形成伸缩缝，所述电动伸缩杆的数量为多个，多根所述电动伸缩杆绕中心支柱均匀布设，每一等份的第一下挡板和第二下挡板均与电动伸缩杆的伸缩端固定连接，电动伸缩杆的底座固定在中心支柱上，所述第一固定座和第二固定座上均开设有供电动伸缩杆伸缩的伸缩孔，所述第一固定座位于第一下挡板的伸缩缝正下方设置有用于防止研磨后煤样从伸缩缝中漏下的垫板，所述第二固定座设置有位于第二下挡板的伸缩缝正下方用于防止研磨后煤样从伸缩缝中漏下的垫板，当伸缩缝扩大至最大宽度时，垫板靠近研磨腔体的一端与第一下挡板和第二下挡板的外廓线平齐，垫板的宽度略大于伸缩缝扩大至极限状态时的伸缩缝的宽度。优选地，所述进料口和出料口分别位于研磨腔体的上下端面的几何中心处，所述进料口上设置有活动密封盖，活动密封盖个研磨腔体之间设置有隔热密封垫。优选地，所述储煤仓隔板包括上层隔板和下层隔板，所述上层隔板由导热性能强的金属材料制成，下层隔板由隔热材料如石英材料制成，所述热阻丝呈两层同心圆形布置在上层隔板的下表面上。所述储煤仓隔板与研磨腔体底面之间设置有由玻璃纤维保温棉制成的隔热层，玻璃纤维保温棉不燃烧、无变形、无脆化、耐高温可达700℃且绝缘性高。优选地，所述研磨棒由石英制成，所述研磨杆绕中心支柱均匀布设，所述中心支柱为内空的铝合金管，中心支柱内布设电线，电线与中心支柱之间设置绝缘层。优选地，所述第一研磨器和第二研磨器之间设置有防止煤样四处抛洒的截面呈倒置圆台状的煤样挡板，所述煤样挡板通过支撑杆固定在所述中心支柱上。另外，本技术还提供一种利用煤样研磨装置用于研究煤样研磨过程中的温度变化和气体生成的煤样研磨实验装置，其特征在于，包括研磨装置、供气系统和数据处理系统，所述供气系统包括与所述进气口通过输气管道连通的气瓶；所述数据处理系统包括热电偶、烟气探头、温度监测模块、气体处理装置、烟气分析仪和计算机，所述热电偶的数量均为多个，所述热电偶固定安装在储煤仓隔板上，所述烟气探头安装在第二固定座的底端面上，多个所述热电偶通过控制箱与温度监测模块连接，所述烟气探头通过控制箱与所述烟气分析仪连接，所述气体处理装置与所述集气口连接，所述计算机同时与烟气分析仪和温度监测模块连接。优选地，所述气瓶与进气口之间的输气管道上安装有减压阀和转子流量计，所述集气口和进气口上均覆盖有粉尘隔离网，所述集气口和进气口处均安装有逆止阀。优选地，所述进气口与集气口的位置相对设置，所述进气口与集气口开设在所述第二研磨器下方的研磨腔体的内壁上。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术结构设计科学合理，功能多样，操作简单，研磨装置能实现对煤样的精准研磨准确获取目标粒径的煤样颗粒，实验装置能模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤样研磨装置，其特征在于，包括圆柱状研磨腔体(1)、中心支柱(2)、储煤仓隔板(6)和研磨部件，所述研磨腔体(1)上开设有位于顶部中心的进料口(3)和位于底部中心的出料口和位于侧部的进气口(4)与集气口(5)，所述进气口(4)与集气口(5)通过密封塞活动密封，所述中心支柱(2)为设置在研磨腔体(1)中心轴线位置上的金属柱，所述中心支柱(2)由固定设置在研磨腔体(1)顶部的升降旋转电机(13)带动旋转和升降，所述储煤仓隔板(6)为截面为弧形的板材，所述储煤仓隔板(6)固定安装在研磨腔体(1)内壁的下侧位置形成用于收集研磨后煤渣的储煤仓，所述储煤仓隔板(6)内设置有热阻丝，所述研磨腔体(1)的内顶端设置有沙漏状的研磨壁(7)，所述研磨壁(7)的顶端与研磨腔体(1)的进料口(3)固定连接，所述研磨壁(7)的底端与研磨腔体(1)的内壁固定连接；/n所述研磨部件包括安装在中心支柱(2)上的第一研磨器和第二研磨器，所述第一研磨器位于第二研磨器上方，所述第一研磨器包括第一研磨棒(8)、第一研磨杆(9)、第一固定座(12)、第一上挡板(10)和第一下挡板(11)，三个第一研磨棒(8)分别通过三根第一研磨杆(9)固定连接在中心支柱(2)上，所述第一固定座(12)呈圆柱状且固定套接在所述中心支柱(2)上且位于第一研磨杆(9)的下方，所述第一固定座(12)的侧面上端固定连接有第一上挡板(10)，第一固定座(12)的侧面下端通过电动伸缩杆(29)连接有第一下挡板(11)，所述第一上挡板(10)和第一下挡板(11)均与研磨腔体(1)的内壁之间存在用于研磨后煤样下落的间隙，所述第一研磨棒(8)在第一上挡板(10)与研磨壁(7)之间进行一级研磨；所述第二研磨器包括第二研磨棒(33)、第二研磨杆(34)、第二固定座(35)、第二上挡板(31)和第二下挡板(32)，三个第二研磨棒(33)分别通过三根第二研磨杆(34)固定连接在中心支柱(2)上，所述第二固定座(35)呈圆柱状且固定套接在所述中心支柱(2)上且位于第二研磨杆(34)下方，所述第二固定座(35)的上侧表面固定连接有第二上挡板(31)，第二固定座(35)的下侧表面通过电动伸缩杆(29)连接有第二下挡板(32)，所述第二上挡板(31)和第二下挡板(32)均与研磨腔体(1)的内壁之间存在用于研磨后煤样下落的间隙，所述第二研磨棒(33)在第二上挡板(31)上进行二级研磨；所述研磨腔体(1)外侧壁上安装有控制箱(27)，所述控制箱分别与多个电动伸缩杆(29)、升降旋转电机(13)和热阻丝电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种煤样研磨装置，其特征在于，包括圆柱状研磨腔体(1)、中心支柱(2)、储煤仓隔板(6)和研磨部件，所述研磨腔体(1)上开设有位于顶部中心的进料口(3)和位于底部中心的出料口和位于侧部的进气口(4)与集气口(5)，所述进气口(4)与集气口(5)通过密封塞活动密封，所述中心支柱(2)为设置在研磨腔体(1)中心轴线位置上的金属柱，所述中心支柱(2)由固定设置在研磨腔体(1)顶部的升降旋转电机(13)带动旋转和升降，所述储煤仓隔板(6)为截面为弧形的板材，所述储煤仓隔板(6)固定安装在研磨腔体(1)内壁的下侧位置形成用于收集研磨后煤渣的储煤仓，所述储煤仓隔板(6)内设置有热阻丝，所述研磨腔体(1)的内顶端设置有沙漏状的研磨壁(7)，所述研磨壁(7)的顶端与研磨腔体(1)的进料口(3)固定连接，所述研磨壁(7)的底端与研磨腔体(1)的内壁固定连接；
所述研磨部件包括安装在中心支柱(2)上的第一研磨器和第二研磨器，所述第一研磨器位于第二研磨器上方，所述第一研磨器包括第一研磨棒(8)、第一研磨杆(9)、第一固定座(12)、第一上挡板(10)和第一下挡板(11)，三个第一研磨棒(8)分别通过三根第一研磨杆(9)固定连接在中心支柱(2)上，所述第一固定座(12)呈圆柱状且固定套接在所述中心支柱(2)上且位于第一研磨杆(9)的下方，所述第一固定座(12)的侧面上端固定连接有第一上挡板(10)，第一固定座(12)的侧面下端通过电动伸缩杆(29)连接有第一下挡板(11)，所述第一上挡板(10)和第一下挡板(11)均与研磨腔体(1)的内壁之间存在用于研磨后煤样下落的间隙，所述第一研磨棒(8)在第一上挡板(10)与研磨壁(7)之间进行一级研磨；所述第二研磨器包括第二研磨棒(33)、第二研磨杆(34)、第二固定座(35)、第二上挡板(31)和第二下挡板(32)，三个第二研磨棒(33)分别通过三根第二研磨杆(34)固定连接在中心支柱(2)上，所述第二固定座(35)呈圆柱状且固定套接在所述中心支柱(2)上且位于第二研磨杆(34)下方，所述第二固定座(35)的上侧表面固定连接有第二上挡板(31)，第二固定座(35)的下侧表面通过电动伸缩杆(29)连接有第二下挡板(32)，所述第二上挡板(31)和第二下挡板(32)均与研磨腔体(1)的内壁之间存在用于研磨后煤样下落的间隙，所述第二研磨棒(33)在第二上挡板(31)上进行二级研磨；所述研磨腔体(1)外侧壁上安装有控制箱(27)，所述控制箱分别与多个电动伸缩杆(29)、升降旋转电机(13)和热阻丝电连接。


2.根据权利要求1所述的一种煤样研磨装置，其特征在于，所述储煤仓隔板(6)包括上层隔板和下层隔板，所述上层隔板由导热性能强的金属材料制成，下层隔板由隔热材料制成，所述热阻丝布置在上层隔板的下表面上。


3.根据权利要求1所述的一种煤样研磨装置，其特征在于，所述出料口呈螺纹状，且位于研磨腔体(1)底部，所述出料口上螺纹连接有圆柱状的筛分器(21)，所述筛分器(21)上端开放且连通至储煤仓，筛分器(21)的下端密封且伸出研磨腔体(1)，所述筛分器(21)内设置有多层可拆卸金属筛(22)，多层金属筛(22)由...

【专利技术属性】
技术研发人员：马砺，魏泽，邹立，刘西西，武瑞龙，崔鑫峰，刘尚明，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61