[发明专利]一种煤最短自然发火期的测定装置及测定方法

说明书

本发明属于煤自然发火期测定技术领域，特别提供了一种煤最短自然发火期的实验室测定装置及测定方法。一种煤最短自然发火期的测定装置主要包括干燥气源、储油箱、油泵、氧化炉、导气管、导油管、温度传感器、数据采集器、计算机；一种煤最短自然发火期的测定方法的步骤如下：采取煤层煤样；煤样的制备与管理；测定煤样的着火温度；检查设备状态，并在检查过程中装入煤样；启动设备的气路和油路，并测定收集气温、油温及煤温数据；对记录的数据进行运算处理，得到煤样的最短自然发火期结果。通过采用真空隔热、循环油浴、自适应加热方式构建煤氧化自热过程热量平衡系统，解决热耗散及环境温度不可控的问题，使实验流程具备可重复性和高可靠性。

技术领域

本发明属于煤自然发火期测定技术领域，特别提供了一种煤最短自然发火期的实验室测定装置及测定方法。

背景技术

煤体接触空气到开始发生自燃的时间称为煤自然发火期。煤自然发火期是煤自燃危险性在时间上的度量，是评价煤自然发火危险性大小的重要指标，是指导煤矿现场生产的重要参数。

最早自然发火期预测主要凭经验和现场统计进行粗略估计，通常以月为单位，不能有效地指导现场的工作。为此，各国采用自然发火实验台来模拟煤自然发火过程，并进一步预测煤自然发火期，为煤矿现场防灭火工作提供了基础数据，取得了良好效果。

传统的煤自然发火实验台近似模拟现场散热情况、漏风状况及浮煤厚度，并以室温作为实验起始温度，利用煤氧化放热引起自然升温，连续监测煤体内各特征点温度、气体成份变化情况，从而研究煤的氧化放热特性，预测煤的自然发火期。由于煤的自然发火期长则要数月，短则也要十几日，且实验过程还存在失败的可能性，所以无论是以研究为目的开展测定工作，还是以试验分析为目的开展测定工作，都存时间及经济成本过高的问题。因此，需要一种实验周期短、具备可重复性、可靠性高，且能够较为真实还原自然发火过程的煤自然发火期实验室测定方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种煤最短自然发火期的实验室测定装置及测定方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤最短自然发火期的测定装置，包括干燥气源、储油箱、油泵、氧化炉、导气管、导油管、温度传感器、数据采集器、计算机，干燥气源通过导气管与储油箱的气路连接，储油箱的气路连接通过导气管与氧化炉的气路连接，储油箱的油路连接通过导油管与氧化炉的油路连接，油泵设置于导油管的中部，氧化炉的内部设置有温度传感器，温度传感器通过数据采集器与计算机电性连接，计算机通过数据线分别与储油箱、油泵电性连接。

进一步地，所述储油箱包括箱体、搅拌器、螺旋加热管，回油管、出油管、电加热器，搅拌器装配于箱体顶盖的中部，且搅拌器的叶片延伸至箱体内腔的底部，螺旋加热管装配于箱体的内部，且螺旋加热管的进气端和出气端延伸至箱体外部，回油管、出油管贯穿箱体的顶盖，回油管的末端延伸至箱体内腔的顶部，出油管的末端延伸至箱体内腔的底部，电加热器装配于箱体的内部，干燥气源与螺旋加热管的进气端连通，氧化炉的气路与螺旋加热管的出气端连通，回油管通过导油管与氧化炉的回油管路连通，出油管与氧化炉的进油管路连通，且油泵设置于氧化炉的进油管路中，电加热器与计算机电性连接。

进一步地，所述氧化炉包括炉体、真空腔、油浴腔、反应室、托网、进气管接口、螺旋导气管、出气管接口、回油管接口、进油管接口，真空腔、油浴腔均开设于炉体的炉壁内，且真空腔包裹于油浴腔的外部，反应室为炉体内的炉腔，两个托网分别装配于反应室的顶部及底部，进气管接口、出气管接口开设于炉体的顶盖，螺旋导气管设置于反应室内，螺旋导气管的进气端与进气管接口连通，螺旋导气管的出气端延伸至反应室的底部，出气管接口与反应室连通，回油管接口开设于炉体侧壁的顶部，进油管接口开设于炉体的底壁，且回油管接口、进油管接口均与油浴腔连通，回油管接口通过导油管与回油管路连通，进油管接口通过导油管与进油管路连通。