检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:25596564 阅读:58 留言:0更新日期:2020-09-11 23:53
本发明专利技术公开了一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置及方法,包括模拟试验箱、通风系统、加热装置、气体注入系统、温度及气体采集系统和分析主机;通过上述装置可以真实还原采空区场景并进行模拟实验;同时还可以模拟采空区内含瓦斯煤体受热对瓦斯解吸速度的影响,实时反应煤体受热后自燃氧化产气和促进瓦斯解析两类别气体产物作用下采空区内原有瓦斯浓度场的变化规律;另外本发明专利技术通过模拟实验得到煤自燃产热产气、煤自燃仅产气两种工况下采空区的瓦斯浓度场分布规律;进而能间接得到煤自燃仅产热工况下采空区的瓦斯浓度场分布规律;从而能为研究煤自燃产热与产气特性的协同关系对瓦斯浓度的影响提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置及方法
本专利技术涉及一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置及方法,属于煤矿安全

技术介绍
煤炭工业是国家经济快速发展的有力保障,目前我国的浅部煤炭资源已接近枯竭,许多煤矿已开始进入深部开采。随着开采深度的增加,煤自燃与瓦斯的复合灾害风险不断增大,研究煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场分布的影响,对复合灾害防控起到重要作用。现有的装置主要是用来研究瓦斯对煤自燃特性的影响,如申请号为201510297866.8的中国专利,提出一种试验台用于研究不同瓦斯含量下煤自燃生成指标性气体的特性;又如申请号为201610270069.5的中国专利,通过不同瓦斯抽采条件下煤氧化升温进程的分析来研究瓦斯抽采条件对煤自燃的影响,上述现有试验装置均缺少用于研究煤自燃特性对瓦斯影响的装置。目前,大多数学者主要研究的是进风量、漏风量、抽采量、煤自燃指标性气体等对瓦斯浓度的影响,如在研究煤自燃指标性气体对瓦斯影响方面,现有实验研究发现瓦斯在混入大量煤自燃指标性气体后,爆炸浓度上、下限范围会大大增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置,其特征在于,包括模拟试验箱、通风系统、加热装置、气体注入系统、温度及气体采集系统和分析主机;/n所述模拟试验箱包括保温箱体、采煤工作面模型、采空区模型、进风巷模型和回风巷模型,采煤工作面模型、采空区模型、进风巷模型和回风巷模型均处于保温箱体内,其中采煤工作面模型放置在保温箱体底板一侧,采空区模型放置在采煤工作面模型与保温箱体底板另一侧之间,进风巷模型和回风巷模型分别设置在采煤工作面模型两端、且进风巷模型和回风巷模型相互平行;/n所述通风系统包括变速器和风机,变速器和风机均处于保温箱体外部,风机通过管路与变速器的进风口连通,变速器的出风口通过...

【技术特征摘要】
1.一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置,其特征在于,包括模拟试验箱、通风系统、加热装置、气体注入系统、温度及气体采集系统和分析主机;
所述模拟试验箱包括保温箱体、采煤工作面模型、采空区模型、进风巷模型和回风巷模型,采煤工作面模型、采空区模型、进风巷模型和回风巷模型均处于保温箱体内,其中采煤工作面模型放置在保温箱体底板一侧,采空区模型放置在采煤工作面模型与保温箱体底板另一侧之间,进风巷模型和回风巷模型分别设置在采煤工作面模型两端、且进风巷模型和回风巷模型相互平行;
所述通风系统包括变速器和风机,变速器和风机均处于保温箱体外部,风机通过管路与变速器的进风口连通,变速器的出风口通过管路与进风巷模型内部连通;
所述加热装置包括温度控制仪和电加热棒,电加热棒处于采空区模型底部,电加热棒上方设有筛网放置架,电加热棒与温度控制仪电连接,温度控制仪与分析主机电连接,用于对保温箱体内加热;
所述气体注入系统包括第一注气管、第二注气管、第三注气管、三通接头、一氧化碳气瓶和甲烷气瓶,在电加热棒旁边的保温箱体底板开设注气孔,注气孔通过第一注气管与三通接头其中一个端口连接,三通接头另外两个端口分别通过第二注气管和第三注气管与一氧化碳气瓶和甲烷气瓶连接;所述第一注气管上装有第一压力表、转子流量计和气体流量调节阀;第二注气管上装有第一针阀和第二压力表;第三注气管上装有第二针阀和第三压力表;
所述温度及气体采集系统包括监测装置和气相色谱仪,监测装置由多层监测网组成,多层监测网设置在采空区模型内且相互平行;每层监测网均由多个气体采集管等间距并排设置组成,每个气体采集管上均开设多个等间距分布的气体采样孔,每个气体采样孔处均装有瓦斯传感器和温度传感器,各个瓦斯传感器和各个温度传感器通过数据线均与分析主机电连接,各个气体采集管均与气相色谱仪连接,气相色谱仪与分析主机电连接。


2.根据权利要求1所述的一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置,其特征在于,所述电加热棒为两个,注气孔处于两个电加热棒之间。


3.根据权利要求1所述的一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置,其特征在于,所述注气孔为旋转式气孔结构。


4.根据权利要求1所述的一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置,其特征在于,所述风机为无级变速风机。


5.一种根据权利要求1所述的检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置的工作方法,其特征在于,具体步骤为:
A、进行实验之...

【专利技术属性】
技术研发人员:施式亮凌紫城鲁义吴宽李贺曾明圣
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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