多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，包括承载基座、煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪，承载基座上端面与煤样检测腔连接，煤样测定罐嵌于煤样检测腔内，煤样测定罐与气体预热器连通、气相色谱分析仪连通，气体预热器另与气源调节系统连通。具体检测方法包括设备预设，检测作业两个步骤。本发明专利技术一方面集成化程度及运行自动化程度高，操作简便灵活，可有效的提高煤样氧化升温特性检测作业的工作效率，降低劳动强度；另一方面可通过气源调节系统的灵活对测定气体的成分灵活调整，极大的提高了煤样特性检测灵活性、通用性及对检测环境仿真的真实性。性及对检测环境仿真的真实性。性及对检测环境仿真的真实性。

【技术实现步骤摘要】
多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种煤样特性检测装置，特别是涉及一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置及检测方法。

技术介绍

[0002]我国煤炭资源十分丰富，已成为当今世界上最大的煤炭生产国，煤炭产量占世界煤炭总产量的35%以上。煤炭不仅是我国的基础能源，还是我国的主要能源和重要的工业原料。但在开采过程中，矿井火灾，尤其是煤矿井下煤自燃的发生严重制约着煤炭资源的正常开采。
[0003]煤自燃事故的发生，主要就是煤与氧气接触发生的一系列氧化自燃反应，但是，在实际的煤矿开采过程中，井下不仅仅存有漏风产生的氧气，还掺杂着如瓦斯气体等一系列多元混合气体，使得煤矿井下煤样的蓄热状况发生变化，影响着煤自燃进程。另外随着浅部煤炭资源逐渐枯竭，煤矿开采不断向深部延深， 且以每年大约10
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25m 的速度向深部转移， 千米深井的深部煤炭资源开采逐渐成为开发新常态，随之带来一系列的地应力在多元气氛下煤自燃影响机制。现有的煤自燃测定方式存在以下问题：1.煤样仅仅局限在干空或氧气流量下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，其特征在于：所述多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置包括承载基座、煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪、数据采集计算机及驱动电路，其中所述承载基座为轴线与水平面垂直分布的框架结构，其上端面与煤样检测腔连接并同轴分布，所述煤样检测腔为轴向截面呈矩形的闭合腔体结构，所述煤样测定罐嵌于煤样检测腔内并与煤样检测腔同轴分布，所述煤样测定罐下端面设进气口，上端面设一个排气口，其中进气口通过导流管与气体预热器连通，排气口通过导流管与气相色谱分析仪连通，所述气体预热器另通过导流管与气源调节系统连通，所述驱动电路分别与煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪、数据采集计算机电气连接，所述数据采集计算机另与煤样检测腔、煤样测定罐、气源调节系统、气体预热器、气相色谱分析仪间电气连接并建立数据连接。2.根据权利要求1所述的一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，其特征在于：所述的煤样测定罐包括密封盖、承载腔、承载活塞、承载压板、驱动液压缸、导向柱、驱动液压站、液压稳定器、压力传感器、气压传感器、温度传感器、温度应变片、压力应变片，所述承载腔为圆柱空心管状结构其上端面及下端面均设与密封盖连接并构成密闭腔体结构，所述承载腔下端面的密封盖设一个进气口和一个调节口，承载腔上端面的密封盖上设一个排气口和一个过线孔，所述承载活塞嵌于承载腔内，与承载腔同轴分布并与承载腔侧壁滑动连接，所述承载活塞将承载腔从上向下分割为煤样检测腔体、气压调节腔体，所述承载活塞上设至少一条与承载活塞轴线平行分布的导气孔，且煤样检测腔体、气压调节腔体间通过导气孔连通，所述承载活塞下端面与导向柱连接并同轴分布，所述导向柱下端面通过调节口位于承载腔外，与驱动液压缸连接并同轴分布，所述驱动液压缸通过液压稳定器与驱动液压站连通，并与煤样检测腔底部连接，所述承载压板嵌于承载腔内并与承载腔上端面的密封盖间通过弹簧连接，所述承载压板为与承载腔同轴分布的圆形板状结构，与承载腔内侧面滑动连接且承载压板上均布若干透孔，所述温度应变片、压力应变片均一个，嵌于煤样检测腔体内并与煤样检测腔体同轴分布，且煤样检测腔体均通过导线与数据采集计算机及驱动电路电气连接，且导线嵌于过线孔内，所述承载活塞上端面及承载压板下端面均设一个压力传感器和温度传感器，且压力传感器和温度传感器环绕承载腔轴线均布，所述气压传感器共两个，分别与进气口和排气口与导流管连接位置连通，所述驱动液压站、液压稳定器、压力传感器、气压传感器、温度传感器均与驱动电路电气连接，且压力传感器、气压传感器、温度传感器另与数据采集计算机电气连接并建立数据连接。3.根据权利要求2所述的一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，其特征在于：所述承载活塞包括活塞块、承载托盘、碟型弹簧、复位弹簧、拉力传感器，其中所述活塞块为轴向截面呈“冂”字形的柱状腔体结构，其上端面另设一个与其同轴分布，且直径为活塞块直径80%—90%的调节腔，所述活塞块下端包覆在导向柱外并与导向柱同轴分布，所述承载托盘为与活塞块同轴分布且轴向截面呈“凵”字形的槽状结构，所述承载托盘下端面及侧表面均为格栅板结构，且承载托盘下端面通过碟型弹簧与活塞块上端面连接，所述碟型弹簧至少一个，并嵌于调节腔内，且活塞块、承载托盘间间距为0—10毫米，所述复位弹簧至少两条，与活塞块轴线平行分布并环绕活塞块轴线均布，所述复位弹簧上端面与活塞块下端面连接，下端通过拉力传感器与密封盖连接，所述拉力传感器间并联，并分别与
数据采集计算机及驱动电路电气连接。4.根据权利要求2所述的一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性测定装置，其特征在于：所述导气孔为轴向截面呈等腰梯形结构，其上端面内径为下端面内径的3%—10%，且不大于2毫米，所述导气孔上端位于调节腔槽底位置，且导气孔对应的调节腔上端面设与调节腔同轴分布的过滤网。5.根据权利要求2所述的一种多元气氛环境荷载加压煤体氧化升温特性...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛会永，步允川，杨雁晓，李硕鹏，孙清清，毛紫浩，陶朦，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：