[发明专利]MTS用静载荷煤自燃特性参数检测实验装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种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；本发明的检测方法简单，灵活方便。

技术领域

本发明属于煤自燃特性测试技术领域，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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：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。

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。

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。

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。

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。