專利名稱：煤自燃傾向性的測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
駄領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種煤自燃傾向性的測(cè)定裝置，尤其適用于煤自燃傾向性氧化 動(dòng)力學(xué)測(cè)定法相應(yīng)指標(biāo)參數(shù)的測(cè)定。
背景絲
《驟自燃是《驟開(kāi)采和4跪過(guò)程中畫(huà)臨的主要災(zāi)害之一。煤的自燃傾向性代表 煤發(fā)生自燃的難易程度，準(zhǔn)確測(cè)定煤的自燃傾向性附旨導(dǎo)這一災(zāi)害的防治工作具有 十分重要的意義。煤自燃傾向性是煤內(nèi)在氧化能力的體現(xiàn)，煤的氧化升溫特性和耗
氧特性是反映這Hf性的良好指標(biāo)。為了研究煤的自燃傾向性，不同學(xué)者從煤氧化
升溫特性和耗氧特性的角度進(jìn)行了分析，這^5開(kāi)究工作歸納^可分為兩種類(lèi)型 ①測(cè)試單一的驗(yàn)或耗驢參數(shù)；②同,欲鵬口耗氧量參數(shù)并進(jìn)行餘分析。 其中，對(duì)于^t^參數(shù)的測(cè)試，目前主要采用》鵬傳^l進(jìn)行；對(duì)于耗氧量的測(cè)試， 目前主要采用氣相色譜{煩氧氣濃度進(jìn)行測(cè)試，之后3I31計(jì)算得到耗氧量；而對(duì)于 兩個(gè)參數(shù)的同,則試，現(xiàn)有的相i^g貝瞎本上是將煤反應(yīng)體、^Jt傳麟和氣 相色譜儀三種儀器簡(jiǎn)單拼湊成為一個(gè)系統(tǒng)，分別贈(zèng)甜變和氧氣濃度進(jìn)行測(cè)試。雖然 可從不同角自煤的自燃特性進(jìn)行研究，但在煤自燃傾向性的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)定方面，煤 炭行業(yè)現(xiàn)行的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)為色譜吸氧法，另外，煤自燃傾向性的氧化動(dòng)力學(xué)制乍為行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也將于近期公布。色譜吸氧法以1 g千煤在30 。C下的吸附氧氣量作為主要 刑介指標(biāo)，其實(shí)質(zhì)上是以煤在常溫下的物理耗氧量作為指標(biāo)，屬于單一指標(biāo)測(cè)定法， 相應(yīng)的測(cè)定裝置為ZRJ-1型煤自燃性測(cè)定儀。氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定法M測(cè)i^^M^升溫 割牛下煤稍Uit達(dá)70 'C時(shí)煤樣反應(yīng)器出氣口氣樣的氧氣濃度和之后的交叉點(diǎn)溫度， 計(jì)算得出煤自燃傾向性的判定指數(shù)，并根據(jù)該指W"煤自燃傾向性進(jìn)行分類(lèi)。氧化 動(dòng)力學(xué)測(cè)定法屬于綜合指標(biāo)法，作為煤自燃傾向性鑒定的新方法，該法目前還沒(méi)有 相應(yīng)的專用測(cè)試裝置，只能將煤氧化反IS^置、^g^集裝置和氣相色譜儀簡(jiǎn)單拼 湊成為一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，相互之間M31人工采樣、記錄的方式實(shí)現(xiàn)驗(yàn)和氧氣濃度兩 個(gè)參數(shù)的測(cè)試。因此，氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定法的現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)包括多種儀器，成本昂貴; 操作步驟錢(qián)，測(cè)試過(guò)程需要手動(dòng)采樣、記錄、分析，自動(dòng)化禾號(hào)低，測(cè)試結(jié)果易造成皿；同時(shí)系統(tǒng)為多種儀器的簡(jiǎn)單組合，結(jié)構(gòu)松散，占用空間大，因而無(wú)法滿
足煤自燃傾向性的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)定和氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定法推廣4頓的需要。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克月艮已有技術(shù)中的不^:處，^f共一種結(jié)構(gòu)緊湊，成本低
廉，操作簡(jiǎn)便，領(lǐng)賦結(jié)果準(zhǔn)確可靠的煤自燃傾向性的測(cè)定裝置。
為實(shí)Hh述目的，本實(shí)用新型由設(shè)在同一殼體內(nèi)的氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)、控溫箱
和采難制系統(tǒng)構(gòu)成；其中氣樣分析測(cè)it系統(tǒng)包括載氣進(jìn)氣管路相連的多^路，
氣路上連蹄色譜柱，色譜柱連棘與放空出氣口相連的熱導(dǎo)檢測(cè)器，氣路上連接 有同時(shí)與放空出氣口和標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)樣口相連的定誠(chéng)樣管，定誠(chéng)樣管兩端分別設(shè)
有微型電磁閥，兩i^C路三叉口連接處設(shè)有微型電磁閥，兩^n路連接之間也設(shè)有
微型電磁閥；控溫箱內(nèi)設(shè)有安放在支架上的煤樣反應(yīng)器，煤樣反應(yīng)器底部設(shè)有與干 空氣進(jìn)氣管路相連的進(jìn)氣口，上部設(shè)有與氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)管路相連的出氣口；采 集控制系統(tǒng)由設(shè)在控溫箱內(nèi)的控溫箱鵬傳麟、設(shè)在煤樣反應(yīng)器內(nèi)的煤掛鵬傳 繊、控制模塊、采對(duì)莫塊、顯示屏和控制面秘且成。
戶;f^i4A氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)的載氣進(jìn)氣管路上設(shè)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥;戶/i^iiA控
溫箱內(nèi)的干空氣進(jìn)氣管路上串聯(lián)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥和氣#^量控制器。
本實(shí)用新型適用于煤自燃傾向性指標(biāo)參數(shù)的測(cè)試。鵬設(shè)置煤樣反應(yīng)器進(jìn)氣氣
流量和控溫箱運(yùn)行方式為煤樣樹(shù)共測(cè)定所需的氧化升溫環(huán)境，M^空制微型電磁閥
的自動(dòng)啟閉采集煤樣反應(yīng)器出氣口氣樣，采用^Jt傳^^對(duì)煤掛，和控溫箱皿
進(jìn)行測(cè)試，采用分析測(cè)試系鄉(xiāng)效寸煤樣反應(yīng)器出氣口氣體的氧氣濃度進(jìn)行分析，MS
和氧氣濃度測(cè)試結(jié)果由采對(duì)空帝孫鄉(xiāng)棘集荊專輸至計(jì)^m，實(shí)現(xiàn)了》鵬和氧氣濃度 測(cè)試的一體化、自動(dòng)化。該裝置的主體部分為控溫箱、分析測(cè)試系統(tǒng)和采對(duì)空制系
統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了三部分的有效組合，結(jié)構(gòu)緊湊、合理；驢不需要配置與蟲(chóng)的氣相色 譜分析儀，大大M^了帝隨成本，且^S整體占用空間小；M的運(yùn)行參IM1計(jì) ^m的控制平臺(tái)頓集控制系統(tǒng)的控制面l腿行控制，^it的采集和氣相色譜儀的
采樣分l^t程均為自動(dòng)進(jìn)行，分析結(jié)果由采餓制系鄉(xiāng)M3i翻線傳輸至計(jì)穀腿
fiH己錄、存儲(chǔ)，自動(dòng)化禾號(hào)高，操作簡(jiǎn)便；測(cè)試過(guò)程中的主要步驟均MJ空制系統(tǒng)
進(jìn)行設(shè)定，大大M^了AX操作可會(huì)隨成的皿，測(cè)試結(jié)果可靠。i^S實(shí)現(xiàn)了煤
自燃傾向性交叉點(diǎn)^Jt、氧氣濃度兩個(gè)指標(biāo)參鋭則試的一體化，結(jié)構(gòu)緊湊合理，成 刺賺，自動(dòng)化禾號(hào)高，操作簡(jiǎn)便，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-分析湖賦系統(tǒng)，2-控溫箱，3-采集控制系統(tǒng)，4-載氣進(jìn)氣管路，5-干 空氣進(jìn)氣管路，6-穩(wěn)壓穩(wěn)流閥，7-控溫箱^Jt傳鵷，8-氣術(shù)荒量控制器，9-煤樣 反應(yīng)器，10-進(jìn)氣口， 11-出氣口， 12-煤掛鵬專繊，13-支架，14-色譜柱進(jìn)樣口， 15-色譜柱，16-熱導(dǎo)檢測(cè)器，17-定量進(jìn)樣管，18、 19、 20、 22-Hffi電磁閥，21-直通電磁閥，23-穩(wěn)壓穩(wěn)流閥，24-放空出氣口， 25-標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)樣口， 26-控制面板 顯示屏，27-控制面板，A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 I、 J、 K、 L、 M-氣路。
具體實(shí) 式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明
附圖所示，本實(shí)用新型主要由分析測(cè)試系統(tǒng)l、控溫箱2和采對(duì)空制系統(tǒng)3組 成。分析測(cè)試系統(tǒng)l內(nèi)設(shè)有色譜柱15和熱導(dǎo)檢測(cè)器16,并通過(guò)不!辯H管路與標(biāo)準(zhǔn) 氣樣進(jìn)氣口25、煤樣反應(yīng)器的出氣口 U和載氣進(jìn)氣管路4相連，之間氣路翻狀 態(tài)iffil設(shè)定微型電磁閥的啟閉進(jìn)行控制。載氣進(jìn)氣管路4上設(shè)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥23，氣 樣分析測(cè)試系統(tǒng)1包括與載氣進(jìn)氣管路4相連的多^^氣路，氣路H連接色譜柱15 的色譜柱進(jìn)樣口 14，色譜柱15連接與放空出氣口24相連的熱導(dǎo)檢測(cè)器16,氣路E 上連t統(tǒng)同時(shí)與放空出氣口 24和標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)樣口 25相連的定穀樣管17，定誠(chéng) 樣管17兩端設(shè)有微型電磁閥18和微型電磁閥19，氣路G、 I 、 L三叉口連接處設(shè) 有微型電磁閥20，氣路A、 B連接之間設(shè)有微型電磁閥21，氣路C、 J、 K三叉口連 接處設(shè)有微型電磁閥22;控溫箱2內(nèi)設(shè)有安放在支架13上的煤樣反應(yīng)器9、控溫箱 ^Jt傳麟7和12、煤樣反應(yīng)器的進(jìn)氣管路10、煤樣反應(yīng)器出氣管路ll，煤樣反 應(yīng)器9底部設(shè)有與干空氣進(jìn)氣管路5相連的進(jìn)氣口 10，上部設(shè)有與氣樣分析測(cè)試系 統(tǒng)l管路相連的出氣口 11，進(jìn)入控溫箱2內(nèi)的干空氣進(jìn)氣管路5上串聯(lián)有穩(wěn)壓穩(wěn)流 閥6和氣#^量控制器8，通過(guò)穩(wěn)壓穩(wěn)流閥6和氣#^量控制器8向煤樣反應(yīng)器9 進(jìn)氣口通入穩(wěn)定流量的干空氣，煤樣反應(yīng)器9出氣口采用不f辯H管與分析測(cè)試系統(tǒng) 中色譜柱15的進(jìn)樣口連結(jié)，利用設(shè)定微型電磁閥18、 19、 20、 21、 22的啟閉對(duì)氣 路進(jìn)行控制，采用多個(gè)微型電磁閥可設(shè)置在任意時(shí)刻^):某#^^達(dá)到設(shè)定{1時(shí)開(kāi)啟 或關(guān)閉。采對(duì)空制系統(tǒng)3由設(shè)在控溫箱2內(nèi)的控溫箱驢傳麟7、設(shè)在煤樣反應(yīng) 器9內(nèi)的煤掛鵬傳繊12、控制模塊、采^t莫塊、顯示屏26和控審l靦板27組成。工作過(guò)程測(cè)試前，需要對(duì)系纟^a行校準(zhǔn)，ffiilJ空制三通電磁閥18、 19、 20、 22和直通電磁閥21的啟閉，使氣路A-B-D-M-F、氣路I~G-H和氣路C-K連通， 向標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)樣口 25注入標(biāo)準(zhǔn)氣樣，標(biāo)準(zhǔn)氣樣沿氣路A-B-D-M-F流動(dòng)使定離 樣管17充滿標(biāo)準(zhǔn)氣樣，此日權(quán)氣沿氣路I"G-H流動(dòng)經(jīng)色譜柱15、熱導(dǎo)檢測(cè)器16后 由放空出氣口 24排入空氣，煤樣反應(yīng)器出氣口氣1^^路C-K流動(dòng)由放空出氣口 24排入空氣；隨后，通i^空制HM電磁閥18、 19、 20、 22和直通電磁閥21的啟閉， 使氣路I-L- D -M-E-H和氣路C -K超雖，此時(shí)煤樣反應(yīng)器出氣口氣體依然沿氣路C -K 流動(dòng)由放空出氣口 24排入空氣，載氣沿氣路I-L-D-M-E-H流動(dòng)經(jīng)過(guò)定;BS樣管17 將其中的標(biāo)準(zhǔn)氣樣送入色譜柱15和熱導(dǎo)檢測(cè)器16進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)顆分析 測(cè)試系統(tǒng)作出相應(yīng)的調(diào)試。測(cè)試時(shí)，煤樣上方均勻鶴一層石棉；在向煤樣反應(yīng)器 通入穩(wěn)定流量千空氣盼瞎況下，設(shè)置控溫箱為40 。C恒溫運(yùn)行方式，實(shí)測(cè)某掛鵬 均勻穩(wěn)定在40 。C;根據(jù)煤自燃傾向性氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定法的測(cè)試步驟設(shè)置控溫箱2 為恒溫或禾歸升溫方式運(yùn)行，并調(diào)^t應(yīng)的煤樣反應(yīng)器9的進(jìn)氣口氣流量，分別采 用》鵬傳繊7、 12對(duì)控溫箱纟驢和煤掛鵬進(jìn)行測(cè)試；當(dāng)煤掛鵬達(dá)到設(shè)定值時(shí)， 通過(guò)控制Hil電磁閥18、 19、 20、 22和直通電磁閥21的啟閉再^X寸氣路進(jìn)行控制， 使氣路C -J-M- F和氣路1^-H超雖，此時(shí)將煤樣反應(yīng)器9出氣口氣樣沿氣路C -J-M-F流動(dòng)充滿定fiiS樣管17，載氣沿氣路I"G-H流動(dòng)經(jīng)色譜柱15、熱導(dǎo)檢測(cè)器16后 由放空出氣口 24排入空氣；再iffii 空制電磁閥的啟閉使氣路I-L-D-M-E-H和氣路 C-K連通，此時(shí)載氣沿氣路I-L-D-M-E-H流動(dòng)經(jīng)過(guò)定fit樣管17將其中充滿的煤 樣反應(yīng)器9出氣口氣樣送入色譜柱15和熱導(dǎo)檢測(cè)器16進(jìn)行分析，煤樣反應(yīng)器9出 氣口氣f^^氣路C-K流動(dòng)由放空出氣口 24排入空氣。根據(jù)測(cè)i嫌度的要求，對(duì)煤樣 反應(yīng)器9出氣口氣樣的分析完成后，可按照前面的校準(zhǔn)步驟再次注入標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)行 校準(zhǔn)，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。煤稍甜變、控溫輸鵬的測(cè)試結(jié)果和煤樣反應(yīng)器9 出氣口氣樣的氧氣濃度f(wàn)flil采^^制系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)接口傳輸至計(jì)^flM示、記錄， 該過(guò)禾，用同一臺(tái)計(jì)^m即可完成。
權(quán)利要求1、一種煤自燃傾向性的測(cè)定裝置，其特征在于它由設(shè)在同一殼體內(nèi)的氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)(1)、控溫箱(2)和采集控制系統(tǒng)(3)構(gòu)成；其中氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)(1)包括與載氣進(jìn)氣管路(4)相連的多個(gè)氣路，氣路(H)上連接有色譜柱(15)，色譜柱(15)連接有與放空出氣口(24)相連的熱導(dǎo)檢測(cè)器(16)，氣路(E)上連接有同時(shí)與放空出氣口(24)和標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)樣口(25)相連的定量進(jìn)樣管(17)，定量進(jìn)樣管(17)兩端設(shè)有微型電磁閥(18)和微型電磁閥(19)，氣路(G、I、L)三叉口連接處設(shè)有微型電磁閥(20)，氣路(A、B)連接之間設(shè)有微型電磁閥(21)，氣路(C、J、K)三叉口連接處設(shè)有微型電磁閥(22)；控溫箱(2)內(nèi)設(shè)有安放在支架(13)上的煤樣反應(yīng)器(9)，煤樣反應(yīng)器(9)底部設(shè)有與干空氣進(jìn)氣管路(5)相連的進(jìn)氣口(10)，上部設(shè)有與氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)(1)管路相連的出氣口(11)；采集控制系統(tǒng)(3)由設(shè)在控溫箱(2)內(nèi)的控溫箱溫度傳感器(7)、設(shè)在煤樣反應(yīng)器(9)內(nèi)的煤樣溫度傳感器(12)、控制模塊、采集模塊、顯示屏(26)和控制面板(27)組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i戶脫的煤自燃傾向性的測(cè)定驢，其特征在于戶;f3^&m氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)(1)內(nèi)的載氣進(jìn)氣管路(4)上設(shè)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥(23)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l戶脫的煤自燃傾向性的測(cè)定體，^f寺征在于戶;f^itA 控溫箱(2)內(nèi)的干空氣進(jìn)氣管路(5)上串聯(lián)有穩(wěn)壓穩(wěn)流閥(6)和氣j稱l!量控制器(8)。
專利摘要一種煤自燃傾向性的測(cè)定裝置，由設(shè)在同一殼體內(nèi)的氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)、控溫箱和采集控制系統(tǒng)構(gòu)成；其中氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)由進(jìn)入殼體的載氣進(jìn)氣管路，與載氣進(jìn)氣管路相連的色譜柱、熱導(dǎo)檢測(cè)器和定量進(jìn)樣管，控制載氣進(jìn)氣管路氣流進(jìn)出的多個(gè)微型電磁閥組成；控溫箱內(nèi)設(shè)有安放在支架上的煤樣反應(yīng)器，煤樣反應(yīng)器底部設(shè)有與干空氣進(jìn)氣管路相連的進(jìn)氣口，上部設(shè)有與氣樣分析測(cè)試系統(tǒng)相通的管路相連的出氣口；采集控制系統(tǒng)由設(shè)在控溫箱內(nèi)的控溫箱溫度傳感器、設(shè)在煤樣反應(yīng)器內(nèi)的煤樣溫度傳感器、控制模塊、采集模塊、顯示屏和控制面板組成。適用于煤自燃傾向性氧化動(dòng)力學(xué)測(cè)定法相應(yīng)指標(biāo)參數(shù)的測(cè)定，其結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，操作簡(jiǎn)便，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
文檔編號(hào)G01N31/12GK201273896SQ20082016168
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者仲曉星, 周福寶, 戚緒堯, 王德明 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)