本发明专利技术公开了一种MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，包括盛煤罐筒和通过活塞压头作用于盛煤罐筒的MTS液压系统，活塞压头与盛煤罐筒的内壁滑动配合，且活塞压头与盛煤罐筒上均开设有通孔，通孔与温度检测系统或气体采集系统连接；本发明专利技术还公开了一种利用该装置的检测方法，包括以下步骤：一、检查装置；二、在盛煤罐筒中装填破碎煤体，然后将通孔与温度检测系统或气体采集系统连接；三、启动MTS液压系统带动活塞压头对破碎煤体施加静载荷；四、获得煤体的温度参数或者气体组成与浓度。本发明专利技术设置MTS液压系统对破碎煤体施加静载荷准确模拟了深部煤矿环境，提高了检测结果的准确性；本发明专利技术的检测方法简单，灵活方便。灵活方便。灵活方便。
【技术实现步骤摘要】
MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置及检测方法
[0001]本专利技术属于煤自燃特性测试
，具体涉及一种MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置及检测方法。
技术介绍
[0002]在我国能源结构中，煤炭一直占据着能源比例的大部分。近年来，随着能源消耗和开采强度的增大，煤炭资源的开采逐渐向深部迈进。深部开采所面临的最突出特点是地压大和地温高，采动前煤体就已经承受动载荷作用，处于高静应力或地应力状态之中，同时在开挖硐室或施工巷道过程中，不但岩爆和围岩挤压变形大，而且还出现围岩的分区破裂现象。因此，深部煤矿开采过程中煤体采动后更容易破碎，引起煤自燃环境参数改变，同时在高应力的影响下破碎煤体的散热效率、能量消耗和能量转化之间都存在关系，影响破碎煤体的自然氧化性。同时受高地温影响，直接导致煤自然氧化的初始温度升高，缩短煤自然发火期，增大煤自燃危险性。因此，在深部煤矿开采过程中，煤自燃灾害更加严重，而且预防和治理难度相应增加。研究深部开采静载荷作用煤自燃特性，为深部煤矿开采煤自燃监测、预警及预防系统的科学决策提供依据，具有重要意义。
[0003]现有测试方法及装置中，鲜有进行测试深部煤层的煤自燃特性的测试与研究；同时现有的研究方法中，多从理论或计算机模拟上对深部煤层进行研究，没有通过实验装置进行试验研究。
技术实现思路
[0004]本专利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MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置。该装置中设置MTS液压系统通过活塞压头对破碎煤体施加静载荷，准确模拟了深部煤矿环境，结合开设与温度检测系统或者气体采集系统连接的通孔，检测深部煤矿环境模拟条件下煤体的温度变化、煤体产生气体的组成，从而获取深部煤矿中破碎煤体的自燃特性，且大大提高了检测结果的准确性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，包括盛煤罐筒和通过活塞压头作用于盛煤罐筒的MTS液压系统，所述盛煤罐筒与活塞压头均为一体金属模件，所述活塞压头与盛煤罐筒的内壁滑动配合，且活塞压头与盛煤罐筒上均开设有通孔，所述通孔与温度检测系统连接，或者所述通孔与气体采集系统连接。
[0006]上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述活塞压头的底部偏心位置处与所述盛煤罐筒的底部中心处均开设有通孔。
[0007]上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述活塞压头的底部偏心位置处的通孔处焊接有第一金属保护套，所述盛煤罐筒的底部中心处的通孔处焊接有第二金属保护套，且盛煤罐筒的底部中心处的通孔底端与第一输气管连接。
[0008]上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述温度检测系
统包括安装在第一金属保护套中的第一热电偶探头和安装在第二金属保护套中的第二热电偶探头，且第一热电偶探头与第一温度巡检仪连接，第二热电偶探头与第二温度巡检仪连接。
[0009]上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述气体采集系统包括与盛煤罐筒上通孔连接的第一输气管，所述第一输气管穿出盛煤罐筒并与第二输气管连接，所述第二输气管与集气罐筒连通，且连通管道上设置有抽气泵，靠近抽气泵的管道上设置有截断阀。
[0010]上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述MTS液压系统包括安放盛煤罐筒的基座，所述基座的两端设置有支撑立柱，且支撑立柱的上端面上固定安装有反力板，所述反力板的下端面上固定安装有缸体，缸体中滑动连接有活塞杆，所述活塞杆的下端与活塞压头接触作用，且活塞杆上设置有位移刻度，所述MTS液压系统还包括控制缸体的微机控制系统。
[0011]上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述活塞压头上设置有密封圈，且活塞压头的底部与盛煤罐筒的外表面上均设置有保温层。
[0012]另外，本专利技术还提供了一种利用上述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置的检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0013]步骤一、检查MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，确保其完好无故障；
[0014]步骤二、将预先破碎的深层煤矿煤样放置于盛煤罐筒中作为破碎煤体，然后将通孔与温度检测系统连接，或者将通孔与气体采集系统连接；
[0015]步骤三、启动MTS液压系统，然后通过微机控制系统对调整静载荷数值，使得缸体中的活塞杆伸缩并带动活塞压头作用于破碎煤体并施加静载荷；
[0016]步骤四、通过温度检测系统检测获得煤体的温度参数自燃特性，或者通过气体采集系统采集煤体产生气体，并进行进一步的组成与浓度检测，获得煤体的产生气体组成与浓度自燃特性。
[0017]上述的方法，其特征在于，步骤二中所述通孔与温度检测系统连接的过程为：分别将第一热电偶探头固定安装在第一金属保护套中并通过电线与第一温度巡检仪连接，将第二热电偶探头固定安装在第二金属保护套中并通过穿设在第一输气管中的电线与第二温度巡检仪连接；
[0018]步骤四中所述温度检测系统的检测过程为：打开第一温度巡检仪和第二温度巡检仪，通过第一热电偶探头和第二热电偶探头实时检测并输出、记录不同静载荷下破碎煤体内顶部与底部的温度变化。
[0019]上述的方法，其特征在于，步骤二中所述通孔与气体采集系统连接的过程为：采用六角螺丝封堵活塞压头的底部偏心位置处的通孔，采用纱布覆盖盛煤罐筒的底部中心处的通孔上端，再在盛煤罐筒的底部中心处的通孔下端连接第一输气管，且第一输气管穿出盛煤罐筒并与第二输气管连接，在第二输气管与集气罐筒连通管道上安装抽气泵，在靠近抽气泵的管道上安装截断阀；
[0020]步骤四中所述气体采集系统采集煤体产生气体的过程为：打开截断阀并启动抽气泵，使得煤体产生气体经通孔进入第一输气管，然后经第二输气管进入集气罐筒中采集储存，然后将集气罐筒中的煤体产生气体进行进一步的组成与浓度检测，获得煤体的产生气
体组成与浓度自燃特性。
[0021]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0022]1、本专利技术装置中设置MTS液压系统通过活塞压头对破碎煤体施加静载荷，准确模拟了深部煤矿环境，结合开设与温度检测系统或者气体采集系统连接的通孔，通过检测深部煤矿环境模拟条件下煤体的温度变化、煤体产生气体的组成，从而获取深部煤矿中破碎煤体的自燃特性，且大大提高了检测结果的准确性，为深部煤矿开采煤自燃监测、预警及预防系统的科学决策提供依据。
[0023]2、本专利技术装置中通过设置通孔与温度检测系统或者气体采集系统连接，以根据检测目的进行快速连接更换，分别实现了对煤体不同自燃特性参数的测试，方便快捷，缩短了检测时间，降低了检测成本。
[0024]3、本专利技术装置中的主体结构为可移动的盛煤罐筒和活塞压头，且活塞压头与MTS液压系统的活塞杆为活动连接，易于装卸和移动，并可与不同的MTS液压系统进行配合，拓宽了装置的使用范围和使用场本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，包括盛煤罐筒(5)和通过活塞压头(2)作用于盛煤罐筒(5)的MTS液压系统(1)，所述盛煤罐筒(5)与活塞压头(2)均为一体金属模件，所述活塞压头(2)与盛煤罐筒(5)的内壁滑动配合，且活塞压头(2)与盛煤罐筒(5)上均开设有通孔，所述通孔与温度检测系统连接，或者所述通孔与气体采集系统连接。2.根据权利要求1所述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述活塞压头(2)的底部偏心位置处与所述盛煤罐筒(5)的底部中心处均开设有通孔。3.根据权利要求2所述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述活塞压头(2)的底部偏心位置处的通孔处焊接有第一金属保护套(6)，所述盛煤罐筒(5)的底部中心处的通孔处焊接有第二金属保护套(9)，且盛煤罐筒(5)的底部中心处的通孔底端与第一输气管(10)连接。4.根据权利要求3所述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述温度检测系统包括安装在第一金属保护套(6)中的第一热电偶探头(7)和安装在第二金属保护套(9)中的第二热电偶探头(8)，且第一热电偶探头(7)与第一温度巡检仪(11)连接，第二热电偶探头(8)与第二温度巡检仪(12)连接。5.根据权利要求1所述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述气体采集系统包括与盛煤罐筒(5)上通孔连接的第一输气管(10)，所述第一输气管(10)穿出盛煤罐筒(5)并与第二输气管(13)连接，所述第二输气管(13)与集气罐筒(16)连通，且连通管道上设置有抽气泵(15)，靠近抽气泵(15)的管道上设置有截断阀(14)。6.根据权利要求1所述的MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置，其特征在于，所述MTS液压系统(1)包括安放盛煤罐筒(5)的基座(1
‑
3)，所述基座(1
‑
3)的两端设置有支撑立柱(1
‑
2)，且支撑立柱(1
‑
2)的上端面上固定安装有反力板(1
‑
1)，所述反力板(1
‑
1)的下端面上固定安装有缸体(1
‑
4)，缸体(1
‑
4)中滑动连接有活塞杆(1
‑
5)，所述活塞杆(1
‑
5)的下端与活塞压头(2)接触作用，且活塞杆(1
‑
5)上设置有位移刻度，所述MTS液压系统1还包括控制缸体(1
‑
4)的微机...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟小伟，张羽琛，任立峰，宋波波，张铎，刘昌菊，艾柯宇，罗金雷，
申请(专利权)人：陕西宇晟科瑞安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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