地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括空氣壓縮機(jī)、第一氣體流量計(jì)、底端保溫蓋、空氣分布器、主正圓柱周面狀剛性保溫筒、正圓柱周面狀耐火筒、棒狀溫度傳感器、溫度巡檢儀、剛性耐火取樣管、耐火保溫塞、電加熱器、頂端保溫蓋、第二氣體流量計(jì)、煙氣分析儀及壓差計(jì)。本發(fā)明能模擬并驗(yàn)證地下煤火煤氧化燃燒污染物產(chǎn)出規(guī)律及其與地下煤火煤燃燒工況的耦合規(guī)律。
【專利說明】地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭樣品燃燒模擬測試技術(shù)，特別是地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]地下煤火是伴生煤炭資源開發(fā)的一種自然災(zāi)害，在世界主要產(chǎn)煤國普遍存在，其中尤以中國新疆地區(qū)煤火最為嚴(yán)重。新疆屬干旱、半干旱大陸氣候，地表植被覆蓋率低，土壤鹽堿化、沙漠化強(qiáng)烈，地表及地下水資源短缺且分布不均衡，沙漠化面積逐年增加，生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，屬典型的綠洲生態(tài)環(huán)境。新疆地區(qū)煤炭資源開發(fā)伴生的自然生態(tài)環(huán)境形式十分嚴(yán)峻，而煤火即是典型的資源-環(huán)境-生態(tài)問題之一。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì)，截止2008年底，新疆地區(qū)在燃煤田火區(qū)49處，其中22處為新增火區(qū)?；饏^(qū)面積9.061X106m2，每年燃燒損失煤炭資源達(dá)812.6萬t，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億元。
[0003]新疆地區(qū)煤火點(diǎn)主要分布于環(huán)準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、吐哈盆地和伊犁盆地的山前沖積區(qū)域，如準(zhǔn)南煤田、準(zhǔn)東煤田、準(zhǔn)北煤田、伊北煤田、伊南煤田、沙爾湖煤田、大南湖煤田、塔北煤田、烏恰煤田、塔西煤田和塔東預(yù)測區(qū)等區(qū)域。這些煤炭賦存及煤火分布區(qū)域是新疆地表水系及地下潛水系的主要路徑及補(bǔ)給路徑，也是新疆綠洲經(jīng)濟(jì)區(qū)的上游區(qū)域。由于新疆冰川、高山積雪水源為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活用水的主要補(bǔ)給水源，伴生新疆煤炭資源開發(fā)的嚴(yán)重煤火勢必會(huì)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。煤火對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的破壞的主要體現(xiàn)為:①對土地、土壤資源及地表植被的破壞。與煤礦開采一樣，隨煤火的蔓延，燃燒空洞上覆巖層受自身重力的影響會(huì)發(fā)生破斷，進(jìn)而導(dǎo)致地表下沉和坍塌。煤火的熱效應(yīng)也使火區(qū)及其影響區(qū)域地表及圍巖溫度升高，土壤涵養(yǎng)的水分蒸發(fā)，地表植被的生長條件遭到破壞，導(dǎo)致植被死亡對地表、地下水資源的污染與破壞。由于煤火的熱效應(yīng)，煤層及圍巖所含的重金屬元素會(huì)富集，火區(qū)裂隙、孔隙發(fā)育，流經(jīng)火區(qū)的雨水、雪水等可能裹挾這些重金屬元素流入和滲入地表及地下水系，從而造成對水資源的污染；③對大氣環(huán)境的污染。煤火對大氣環(huán)境的污染和破壞有兩個(gè)層面的含義，即火災(zāi)煙氣對低空大氣環(huán)境的污染和其釋放的溫室氣體對大氣臭氧層的破壞。
[0004]如何科學(xué)評價(jià)地下煤火環(huán)境影響，定量揭示煤火對區(qū)域環(huán)境影響的作用機(jī)理，是煤火研究領(lǐng)域亟需解決的重要課題，其中火區(qū)燃燒系統(tǒng)熱動(dòng)力特性及火區(qū)煤燃燒污染物產(chǎn)出、富集規(guī)律是煤火環(huán)境影響研究的核心內(nèi)容。煤火燃燒污染物產(chǎn)出富集規(guī)律與火區(qū)燃燒系統(tǒng)煤燃燒工況溫度、氣氛及供氧等密切相關(guān)，而燃燒工況與燃燒煤層煤質(zhì)、火區(qū)內(nèi)、外傳熱、傳質(zhì)關(guān)聯(lián)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，能模擬并驗(yàn)證地下煤火煤氧化燃燒污染物產(chǎn)出規(guī)律及其與地下煤火煤燃燒工況的耦合規(guī)律。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括空氣壓縮機(jī)、第一氣體流量計(jì)、底端保溫蓋、空氣分布器、主正圓柱周面狀剛性保溫筒、正圓柱周面狀耐火筒、棒狀溫度傳感器、溫度巡檢儀、剛性耐火取樣管、耐火保溫塞、電加熱器、頂端保溫蓋、第二氣體流量計(jì)、煙氣分析儀及壓差計(jì)；空氣分布器由若干沿圓周向延伸而連通成呈正圓環(huán)形的環(huán)形通流管和至少兩個(gè)沿直線延伸的直線段狀通流管構(gòu)成，所有環(huán)形通流管沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)其半徑數(shù)值彼此相異，所有環(huán)形通流管與所有直線段狀通流管均基本位于同一平面內(nèi)，任意兩環(huán)形通流管兩者中半徑較大的一環(huán)形通流管總是環(huán)繞半徑較小的另一環(huán)形通流管，所有環(huán)形通流管沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)其幾何圓心點(diǎn)相重合，所有直線段狀通流管僅相互交匯于一點(diǎn)而連通且其唯一交匯點(diǎn)與所有環(huán)形通流管相重合的幾何圓心點(diǎn)相重合，所有直線段狀通流管相應(yīng)沿所有環(huán)形通流管沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)徑向延伸并與每一環(huán)形通流管交匯而連通，所有環(huán)形通流管和所有直線段狀通流管各自散布地設(shè)置有穿透其各自頂側(cè)管壁的出氣孔，所有直線段狀通流管位于其與所有環(huán)形通流管相重合的幾何圓心點(diǎn)相重合的唯一交匯點(diǎn)的管體設(shè)置有穿透其底側(cè)管壁的進(jìn)氣孔；在主正圓柱周面狀剛性保溫筒內(nèi)部安固著被主正圓柱周面狀剛性保溫筒環(huán)繞的正圓柱周面狀耐火筒，正圓柱周面狀耐火筒的外筒周壁以與主正圓柱周面狀剛性保溫筒接觸的方式覆蓋主正圓柱周面狀剛性保溫筒內(nèi)筒周壁；主正圓柱周面狀剛性保溫筒底端筒口相應(yīng)具有的環(huán)形端壁固裝有至少密封正圓柱周面狀耐火筒底端筒口的底端保溫蓋，底端保溫蓋設(shè)置有沿其厚度方向穿透其蓋體的第一通孔，主正圓柱周面狀剛性保溫筒頂端筒口相應(yīng)具有的環(huán)形端壁配裝有密封正圓柱周面狀耐火筒頂端筒口但又可脫離主正圓柱周面狀剛性保溫筒與正圓柱周面狀耐火筒的頂端保溫蓋，頂端保溫蓋設(shè)置有沿其厚度方向穿透其蓋體的第二通孔；主正圓柱周面狀剛性保溫筒設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒周壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第一穿孔與第二穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒周壁的第五穿孔，正圓柱周面狀耐火筒設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒周壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第三穿孔與第四穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒周壁的第六穿孔，棒狀溫度傳感器分別經(jīng)第一穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒并經(jīng)第三穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒且其首端的溫度探頭伸入正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔而其尾端的信號(hào)輸出端露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒之外，至少棒狀溫度傳感器穿過第三穿孔的棒段與第三穿孔靜密封配合，剛性耐火取樣管分別經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔而其尾端的管口伸入第二穿孔內(nèi)或者剛性耐火取樣管分別經(jīng)相應(yīng)的第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔而其尾端的管口而露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒之外，剛性耐火取樣管其伸入第二穿孔內(nèi)或露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒之外的尾端的管口配裝有封堵其尾端的管口但又可脫離剛性耐火取樣管的耐火保溫塞，至少剛性耐火取樣管穿過第四穿孔的管段與第四穿孔靜密封配合，電加熱器經(jīng)第五穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒并經(jīng)第六穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒且電加熱器首端的棒狀電加熱端頭伸入正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔而其尾端的電源接線端頭露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒之外，至少電加熱器穿過第六穿孔的段體與第六穿孔靜密封配合；棒狀溫度傳感器尾端的信號(hào)輸出端連接溫度巡檢儀的信號(hào)輸入端，溫度巡檢儀接收并處理棒狀溫度傳感器首端的溫度探頭相應(yīng)在正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里所感測到的溫度數(shù)值信號(hào)；在正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里的底部固裝著空氣分布器，空氣分布器其具有的出氣孔朝向正圓柱周面狀耐火筒頂端筒口而其具有的進(jìn)氣孔朝向正圓柱周面狀耐火筒底端筒口，所有環(huán)形通流管和所有直線段狀通流管所在的同一平面與正圓柱周面狀耐火筒沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向基本相垂直；空氣壓縮機(jī)的出氣口連通第一氣體流量計(jì)的進(jìn)氣口，第一氣體流量計(jì)的出氣口和壓差計(jì)的一氣壓接口同時(shí)依次經(jīng)第一通孔、空氣分布器具有的進(jìn)氣孔、所有直線段狀通流管、所有環(huán)形通流管與空氣分布器具有的出氣孔連通正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔，正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔經(jīng)第二通孔同時(shí)連通第二氣體流量計(jì)的進(jìn)氣口和壓差計(jì)的另一氣壓接口，第二氣體流量計(jì)的出氣口連通煙氣分析儀的進(jìn)氣口 ；煙氣分析儀分析由其進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體所含成分及氣體所含成分各自含量。
[0007]本發(fā)明的工作原理為:空氣壓縮機(jī)使自然界空氣依次通過第一氣體流量計(jì)、空氣分布器具有的進(jìn)氣孔和出氣孔流入已放置有煤樣的正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔，第一氣體流量計(jì)對流過其本體的在經(jīng)第一通孔和空氣分布器流入正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔與煤樣化學(xué)反應(yīng)前的空氣的流量進(jìn)行計(jì)量，被電加熱器首端的棒狀電加熱端頭加熱位于正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里的煤樣和空氣，煤樣與空氣在設(shè)定的加熱溫度環(huán)境中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而燃燒，煤樣與空氣反應(yīng)而產(chǎn)生出的煙氣通過第二氣體流量計(jì)進(jìn)入煙氣分析儀，第二氣體流量計(jì)對流過其本體的在正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里與煤樣化學(xué)反應(yīng)再經(jīng)第二通孔流出正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔后的煙氣的流量進(jìn)行計(jì)量，煙氣分析儀對煙氣所含氣體成分及其含量進(jìn)行采樣分析和測定，棒狀溫度傳感器分別用于測定位于正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向分布的不同層狀空間內(nèi)的溫度并將分別所感測到的溫度值輸入給溫度巡檢儀處理，壓差計(jì)對在經(jīng)第一通孔流入正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔與煤樣化學(xué)反應(yīng)前的空氣氣壓與流過其本體的在正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里與煤樣化學(xué)反應(yīng)再經(jīng)第二通孔流出正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔后的煙氣氣壓的氣壓差值進(jìn)行測定。位于正圓柱周面狀耐火筒內(nèi)部筒腔里朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向分布的不同層狀空間內(nèi)的作為樣品的煤炭和煙氣則可通過相應(yīng)的剛性耐火取樣管被取出而脫離本發(fā)明以被采集、分析、驗(yàn)證和檢測。綜上所述，本發(fā)明能模擬并驗(yàn)證地下煤火煤氧化燃燒污染物產(chǎn)出規(guī)律及其與地下煤火煤燃燒工況的稱合規(guī)律。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0009]圖1為本發(fā)明的總裝剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為空氣分布器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]一種地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示，包括空氣壓縮機(jī)13、第一氣體流量計(jì)
16、底端保溫蓋14、空氣分布器17、主正圓柱周面狀剛性保溫筒5 (可由保溫磚砌成)、正圓柱周面狀耐火筒6 (可由耐火磚砌成)、棒狀溫度傳感器3 (熱電偶)、溫度巡檢儀2、剛性耐火取樣管11、耐火保溫塞12、電加熱器10 (電阻加熱器)、頂端保溫蓋7、第二氣體流量計(jì)9、煙氣分析儀I及壓差計(jì)18 (U型管壓差計(jì))；如圖2所示，空氣分布器17由若干沿圓周向延伸而連通成呈正圓環(huán)形的環(huán)形通流管20和至少兩個(gè)沿直線延伸的直線段狀通流管19構(gòu)成，所有環(huán)形通流管20沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)其半徑數(shù)值彼此相異，所有環(huán)形通流管20與所有直線段狀通流管19均基本位于同一平面內(nèi)，任意兩環(huán)形通流管20兩者中半徑較大的一環(huán)形通流管20總是環(huán)繞半徑較小的另一環(huán)形通流管20，所有環(huán)形通流管20沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)其幾何圓心點(diǎn)相重合，所有直線段狀通流管19僅相互交匯于一點(diǎn)而連通且其唯一交匯點(diǎn)與所有環(huán)形通流管20相重合的幾何圓心點(diǎn)相重合，所有直線段狀通流管19相應(yīng)沿所有環(huán)形通流管20沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)徑向延伸并與每一環(huán)形通流管20交匯而連通，所有環(huán)形通流管20和所有直線段狀通流管19各自散布地設(shè)置有穿透其各自頂側(cè)管壁的出氣孔22，所有直線段狀通流管19位于其與所有環(huán)形通流管20相重合的幾何圓心點(diǎn)相重合的唯一交匯點(diǎn)的管體設(shè)置有穿透其底側(cè)管壁的進(jìn)氣孔21 ;在主正圓柱周面狀剛性保溫筒5內(nèi)部安固著被主正圓柱周面狀剛性保溫筒5環(huán)繞的正圓柱周面狀耐火筒6，正圓柱周面狀耐火筒6的外筒周壁以與主正圓柱周面狀剛性保溫筒5接觸的方式覆蓋主正圓柱周面狀剛性保溫筒5內(nèi)筒周壁；主正圓柱周面狀剛性保溫筒5底端筒口相應(yīng)具有的環(huán)形端壁固裝有至少密封正圓柱周面狀耐火筒6底端筒口的底端保溫蓋14，底端保溫蓋14設(shè)置有沿其厚度方向穿透其蓋體的第一通孔15，主正圓柱周面狀剛性保溫筒5頂端筒口相應(yīng)具有的環(huán)形端壁配裝有密封正圓柱周面狀耐火筒6頂端筒口但又可脫離主正圓柱周面狀剛性保溫筒5與正圓柱周面狀耐火筒6的頂端保溫蓋7，頂端保溫蓋7設(shè)置有沿其厚度方向穿透其蓋體的第二通孔8 ;主正圓柱周面狀剛性保溫筒5設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒周壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第一穿孔與第二穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒周壁的第五穿孔，正圓柱周面狀耐火筒6設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒周壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第三穿孔與第四穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒周壁的第六穿孔，棒狀溫度傳感器3分別經(jīng)第一穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第三穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的溫度探頭伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔而其尾端的信號(hào)輸出端露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒5之外，至少棒狀溫度傳感器3穿過第三穿孔的棒段與第三穿孔靜密封配合，剛性耐火取樣管11分別經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔而其尾端的管口伸入第二穿孔內(nèi)或者剛性耐火取樣管11分別經(jīng)相應(yīng)的第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔而其尾端的管口而露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒5之外，剛性耐火取樣管11其伸入第二穿孔內(nèi)或露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒5之外的尾端的管口配裝有封堵其尾端的管口但又可脫離剛性耐火取樣管11的耐火保溫塞12，至少剛性耐火取樣管11穿過第四穿孔的管段與第四穿孔靜密封配合，電加熱器10經(jīng)第五穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第六穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且電加熱器10首端的棒狀電加熱端頭(由棒狀電阻構(gòu)成)伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔而其尾端的電源接線端頭露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒5之外，至少電加熱器10穿過第六穿孔的段體與第六穿孔靜密封配合；棒狀溫度傳感器3尾端的信號(hào)輸出端連接溫度巡檢儀2的信號(hào)輸入端，溫度巡檢儀2接收并處理棒狀溫度傳感器3首端的溫度探頭相應(yīng)在正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔里所感測到的溫度數(shù)值信號(hào)；在正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔里的底部固裝著空氣分布器17，空氣分布器17其具有的出氣孔22朝向正圓柱周面狀耐火筒6頂端筒口而其具有的進(jìn)氣孔21朝向正圓柱周面狀耐火筒6底端筒口，所有環(huán)形通流管20和所有直線段狀通流管19所在的同一平面與正圓柱周面狀耐火筒6沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向基本相垂直；空氣壓縮機(jī)13的出氣口連通第一氣體流量計(jì)16的進(jìn)氣口，第一氣體流量計(jì)16的出氣口和壓差計(jì)18的一氣壓接口同時(shí)依次經(jīng)第一通孔15、空氣分布器17具有的進(jìn)氣孔21、所有直線段狀通流管19、所有環(huán)形通流管20與空氣分布器17具有的出氣孔22連通正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔，正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔經(jīng)第二通孔8同時(shí)連通第二氣體流量計(jì)9的進(jìn)氣口和壓差計(jì)18的另一氣壓接口，第二氣體流量計(jì)9的出氣口連通煙氣分析儀I的進(jìn)氣口 ；煙氣分析儀I分析由其進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體所含成分及氣體所含成分各自含量。
[0011]如圖1所示，還包括副正圓柱周面狀剛性保溫筒4 (可由聚氨酯構(gòu)成);在主正圓柱周面狀剛性保溫筒5外部固設(shè)著以圍繞并接觸主剛性保溫筒的方式包覆主正圓柱周面狀剛性保溫筒5的副正圓柱周面狀剛性保溫筒4，副正圓柱周面狀剛性保溫筒4設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第七穿孔與第八穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒壁的第九穿孔；棒狀溫度傳感器3分別經(jīng)第七穿孔穿過副正圓柱周面狀剛性保溫筒4、經(jīng)第一穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第三穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的溫度探頭伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔，剛性耐火取樣管11分別經(jīng)第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔而其尾端的管口伸入第八穿孔內(nèi)或者剛性耐火取樣管11分別經(jīng)第八穿孔穿過副正圓柱周面狀剛性保溫筒4、經(jīng)第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔而其尾端的管口相應(yīng)露置在副正圓柱周面狀剛性保溫筒4之外，電加熱器10經(jīng)第九穿孔穿過副正圓柱周面狀剛性保溫筒4、經(jīng)第五穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒5并經(jīng)第六穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒6且其首端的棒狀電加熱端頭伸入正圓柱周面狀耐火筒6內(nèi)部筒腔，棒狀溫度傳感器3尾端的信號(hào)輸出端和電加熱器10尾端的電源接線端頭均露置在副正圓柱周面狀剛性保溫筒4之外。
【權(quán)利要求】
1.一種地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括空氣壓縮機(jī)(13)、第一氣體流量計(jì)(16)、底端保溫蓋(14)、空氣分布器(17)、主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)、正圓柱周面狀耐火筒(6)、棒狀溫度傳感器(3)、溫度巡檢儀(2)、剛性耐火取樣管(11)、耐火保溫塞(12)、電加熱器(10)、頂端保溫蓋(7)、第二氣體流量計(jì)(9)、煙氣分析儀(I)及壓差計(jì)(18);空氣分布器(17)由若干沿圓周向延伸而連通成呈正圓環(huán)形的環(huán)形通流管(20)和至少兩個(gè)沿直線延伸的直線段狀通流管(19)構(gòu)成，所有環(huán)形通流管(20)沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)其半徑數(shù)值彼此相異，所有環(huán)形通流管(20 )與所有直線段狀通流管(19 )均基本位于同一平面內(nèi)，任意兩環(huán)形通流管(20)兩者中半徑較大的一環(huán)形通流管(20)總是環(huán)繞半徑較小的另一環(huán)形通流管(20)，所有環(huán)形通流管(20)沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)其幾何圓心點(diǎn)相重合，所有直線段狀通流管(19)僅相互交匯于一點(diǎn)而連通且其唯一交匯點(diǎn)與所有環(huán)形通流管(20)相重合的幾何圓心點(diǎn)相重合，所有直線段狀通流管(19)相應(yīng)沿所有環(huán)形通流管(20)沿圓周向延伸而連通成的正圓環(huán)徑向延伸并與每一環(huán)形通流管(20)交匯而連通，所有環(huán)形通流管(20)和所有直線段狀通流管(19)各自散布地設(shè)置有穿透其各自頂側(cè)管壁的出氣孔(22)，所有直線段狀通流管(19)位于其與所有環(huán)形通流管(20)相重合的幾何圓心點(diǎn)相重合的唯一交匯點(diǎn)的管體設(shè)置有穿透其底側(cè)管壁的進(jìn)氣孔(21);在主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)內(nèi)部安固著被主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)環(huán)繞的正圓柱周面狀耐火筒(6)，正圓柱周面狀耐火筒(6)的外筒周壁以與主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)接觸的方式覆蓋主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)內(nèi)筒周壁；主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)底端筒口相應(yīng)具有的環(huán)形端壁固裝有至少密封正圓柱周面狀耐火筒(6)底端筒口的底端保溫蓋(14)，底端保溫蓋(14)設(shè)置有沿其厚度方向穿透其蓋體的第一通孔(15)，主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)頂端筒口相應(yīng)具有的環(huán)形端壁配裝有密封正圓柱周面狀耐火筒(6)頂端筒口但又可脫離主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)與正圓柱周面狀耐火筒(6)的頂端保溫蓋(7)，頂端保溫蓋(7)設(shè)置有沿其厚度方向穿透其蓋體的第二通孔(8);主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5 )設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒周壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第一穿孔與第二穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒周壁的第五穿孔，正圓柱周面狀耐火筒(6)設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒周壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第三穿孔與第四穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒周壁的第六穿孔，棒狀溫度傳感器(3)分別經(jīng)第一穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第三穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的溫度探頭伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔而其尾端的信號(hào)輸出端露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5 )之外，至少棒狀溫度傳感器(3 )穿過第三穿孔的棒段與第三穿孔靜密封配合，剛性耐火取樣管(11)分別經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔而其尾端的管口伸入第二穿孔內(nèi)或者剛性耐火取樣管(11)分別經(jīng)相應(yīng)的第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔而其尾端的管口而露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)之外，剛性耐火取樣管(11)其伸入第二穿孔內(nèi)或露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)之外的尾端的管口配裝有封堵其尾端的管口但又可脫離剛性耐火取樣管(11)的耐火保溫塞(12)，至少剛性耐火取樣管(11)穿過第四穿孔的管段與第四穿孔靜密封配合，電加熱器(10)經(jīng)第五穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第六穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且電加熱器(10)首端的棒狀電加熱端頭伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔而其尾端的電源接線端頭露置在主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)之外，至少電加熱器(10)穿過第六穿孔的段體與第六穿孔靜密封配合；棒狀溫度傳感器(3)尾端的信號(hào)輸出端連接溫度巡檢儀(2)的信號(hào)輸入端，溫度巡檢儀(2)接收并處理棒狀溫度傳感器(3)首端的溫度探頭相應(yīng)在正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔里所感測到的溫度數(shù)值信號(hào)；在正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔里的底部固裝著空氣分布器(17)，空氣分布器(17)其具有的出氣孔(22)朝向正圓柱周面狀耐火筒(6)頂端筒口而其具有的進(jìn)氣孔(21)朝向正圓柱周面狀耐火筒(6)底端筒口，所有環(huán)形通流管(20)和所有直線段狀通流管(19)所在的同一平面與正圓柱周面狀耐火筒(6)沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向基本相垂直；空氣壓縮機(jī)(13)的出氣口連通第一氣體流量計(jì)(16)的進(jìn)氣口，第一氣體流量計(jì)(16)的出氣口和壓差計(jì)(18)的一氣壓接口同時(shí)依次經(jīng)第一通孔(15)、空氣分布器(17)具有的進(jìn)氣孔(21)、所有直線段狀通流管(19)、所有環(huán)形通流管(20)與空氣分布器(17)具有的出氣孔(22)連通正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔，正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔經(jīng)第二通孔(8)同時(shí)連通第二氣體流量計(jì)(9)的進(jìn)氣口和壓差計(jì)(18)的另一氣壓接口，第二氣體流量計(jì)(9)的出氣口連通煙氣分析儀(I)的進(jìn)氣口 ；煙氣分析儀(I)分析由其進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體所含成分及氣體所含成分各自含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下煤火綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是:還包括副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4);在主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)外部固設(shè)著以圍繞并接觸主剛性保溫筒的方式包覆主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)的副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)，副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)設(shè)置有分別沿其厚度方向穿透其筒壁且朝其相應(yīng)形成的沿直線延伸的直線段狀筒體長度方向均布的第七穿孔與第八穿孔及至少一個(gè)沿其厚度方向穿透其筒壁的第九穿孔；棒狀溫度傳感器(3)分別經(jīng)第七穿孔穿過副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)、經(jīng)第一穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第三穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的溫度探頭伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔，剛性耐火取樣管(11)分別經(jīng)第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔而其尾端的管口伸入第八穿孔內(nèi)或者剛性耐火取樣管(11)分別經(jīng)第八穿孔穿過副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)、經(jīng)第二穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第四穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的管口伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔而其尾端的管口相應(yīng)露置在副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)之外，電加熱器(10)經(jīng)第九穿孔穿過副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)、經(jīng)第五穿孔穿過主正圓柱周面狀剛性保溫筒(5)并經(jīng)第六穿孔穿過正圓柱周面狀耐火筒(6)且其首端的棒狀電加熱端頭伸入正圓柱周面狀耐火筒(6)內(nèi)部筒腔，棒狀溫度傳感器(3)尾端的信號(hào)輸出端和電加熱器(10)尾端的電源接線端頭均露置在副正圓柱周面狀剛性保溫筒(4)之外。
【文檔編號(hào)】G01N25/22GK104181197SQ201410467123
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月13日
【發(fā)明者】曾強(qiáng), 塔西甫拉提·特依拜, 蔡忠勇, 王濤, 金士魁, 珊珠, 聶靜 申請人:新疆維吾爾自治區(qū)煤炭科學(xué)研究所, 新疆大學(xué)