[发明专利]采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置及方法

权利要求书

1.一种采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，包括：

煤仓(10)，用于盛放煤样；

煤仓盖板(3)，活动连接于所述煤仓(10)上，用于密封所述煤仓(10)，所述煤仓盖板(3)上具有多个连接孔(11)，所述连接孔(11)能够与采样部(12)连接，所述采样部(12)用于对煤仓(10)内部不同位置处的气体进行采样；

通风部，与所述煤仓(10)连接，用于为所述煤仓(10)内部提供风流；

温度巡检仪(4)，其上的多个探头(6)分别埋于所述煤样中部呈网格状布置，用于实时测量各处所述煤样的温度值；

多个加热部(9)，分别埋于所述煤样中部。

2.如权利要求1所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述通风部包括：

两个风仓(5)，与所述煤仓(10)固定连接，分别设于所述煤仓(10)的左右两侧，所述风仓(5)与所述煤仓(10)之间通过具有多个通风孔的通风板(7)相连通，所述风仓(5)的侧面具有第一进风孔(1)；

风机(13)，与所述第一进风孔(1)连接，为所述风仓(5)输送风流。

3.如权利要求2所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述风仓(5)的正面具有第二进风孔(2)。

4.如权利要求1所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述煤仓(10)内还设有固定横杆(8)，所述固定横杆(8)用于固定所述加热部(9)和所述探头(6)。

5.如权利要求1所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述连接孔(11)为十五个。

6.如权利要求5所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述温度巡检仪(4)为多路温度巡检仪，所述探头(6)的个数不少于十五个。

7.如权利要求1所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述采样部(12)包括气体采集仪、采样袋和色谱分析仪，所述气体采集仪与所述连接孔(11)连接，将采集到的气体收集至所述采样袋内并用所述色谱分析仪进行气体成分分析。

8.如权利要求1所述的采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验装置，其特征在于，所述加热部(9)为加热管。

9.一种采空区气体输运与煤自燃传热动态平衡实验方法，其特征在于，包括：

S1：煤样经干燥后装填入煤仓(10)内，同时将加热部(9)埋在煤样中部，并把温度巡检仪(4)的探头(6)埋在煤样中部，；

S2：用煤仓盖板(3)将所述煤仓(10)上端封闭，将煤仓(10)与通风部连接；

S3：先打开可调风量的通风部为所述煤仓(10)内部提供风流，再打开加热部(9)进行加热；

S4：根据温度巡检仪(4)的多个探头(6)进行不同位置处的煤样温度的实时采集，分析形成的实时温度网络数据组，采样时将采样部(12)分别连接在煤仓盖板(3)上的连接孔(11)进行抽气；当温度巡检仪(4)的多个探头(6)温差相差在预设范围内时，将采样部(12)分别连接连接孔(11)进行多次抽气，所述探头(6)所测温度在50℃前每间隔第一固定时间段抽气一次，超过50℃后，每间隔第二时间段抽气一次，所述第二时间段长于所述第一固定时间段；

S5：得到温度随时间变化的数据组，以及气体组分随时间变化的数据组；

S6：根据S5得到的数据组，绘制出风速影响下的温度变化二维图以及气体成分变化图。