[发明专利]一种模拟不同条件下采空区有害气体涌出规律的装置

说明书

本发明公开了一种模拟不同条件下采空区有害气体涌出规律的装置，主要包括存储罐、加压装置、温度调节装置、高压钢瓶、测温表以及监测装置，所述存储罐设置在温度调节装置内，所述存储罐的下端与高压钢瓶相连，存储罐的上端分别连接有监测装置和测温表，所述存储罐与监测装置中间设有加压装置。本发明装置中的温度调控装置、加压装置、高压钢瓶能够还远煤矿井下各类条件，对不同地区、不同条件下的煤矿采空区中的有害气体进行精准模拟，本发明装置可以提前对矿井自燃性火灾发生所产生的气体情况进行模拟，且模拟条件更为完善，降低了使用要求。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种模拟不同条件下采空区有害气体涌出规律的装置。

背景技术

煤矿采空区等松散煤体堆积区容易产生CO、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂、C₃H₈等气体，这些气体在矿井一般为有害气体，威胁井下人员生命及健康，同时该类气体也作为预报煤自燃的指标气体。因此研究松散煤体产生气体的规律意义重大。

矿井有害气体可能是煤氧复产生气体，也有可能是煤中吸附气体脱附产生的。有害气体的产生量与温度、压力、环境气体成份等有关。目前一般通过升温氧化或脱附实验测定其释放气体成份，分析有害气体产生量。我国一些高海拔地区气压很低（如青海省一些煤矿海拔高达3000m以上，压力降低33kPa），也有一些埋深较大的煤矿气压较高（如东部深井开采，工作面为海拔－1000m以下，压力增加11kPa）。由于矿井下环境复杂多变，难以预测，因而同样实验条件下测定的煤的有害气体释放规律于实际条件的适用性较差，缺少在压力、温度、环境气体成份均发生变化的耦合作用下，煤释放气体成份的实验研究装置。因此亟需本领域技术人员研制一种能在不同压力、温度、气氛条件下模拟煤释放各种气体规律的装置。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种模拟不同条件下采空区有害气体涌出规律的装置。解决了现有技术中检测地点受限、适用性差的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种模拟不同条件下采空区有害气体涌出规律的装置，具体包括存储罐（1）、加压装置、温度调节装置（2）、高压钢瓶（3）、测温表（4）以及监测装置（5），所述存储罐（1）设置在温度调节装置（2）内，所述存储罐（1）的下端与高压钢瓶（3）相连，存储罐（1）的上端分别连接有监测装置（5）和测温表（4）。

进一步地，所述存储罐（1）中主要有碎煤块（101）、一氧化碳气罐、甲烷气罐。

进一步地，所述温度调节装置（2）为控温箱。

进一步地，所述高压钢瓶（3）为氧气高压钢瓶（302）和氮气高压钢瓶（302）。

更进一步地，所述存储罐（1）与高压钢瓶（3）之间设有第一调节阀（601）和第一压力表（602），所述氧气高压钢瓶（301）和氮气高压钢瓶（302）上方均设有一个流量计（603）。

进一步地，所述监测装置（5）为气相色谱仪。

更进一步地，所述存储罐（1）与气象色谱仪之间依次设有第二调节阀（604）、第二压力表（605）以及加压装置。

更进一步地，所述加压装置为真空泵（606）。

与现有技术相比，本发明的有益效果：