煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及的是一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置，由脫氣系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)、壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自燃程序升溫系統(tǒng)、氣相色譜分析系統(tǒng)構(gòu)成，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)同一煤樣在不同瓦斯壓力吸附平衡后進(jìn)行自燃程序升溫實(shí)驗(yàn)，根據(jù)吸附試驗(yàn)時(shí)計(jì)算機(jī)采集的平衡壓力，運(yùn)用Langmuir單分子層吸附理論定量確定某一吸附平衡壓力下的瓦斯吸附量，并利用氣相色譜儀進(jìn)行氣體成分分析，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜芯糠治雒和咚购繉?duì)煤樣自燃特性影響，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的儀器只能分別進(jìn)行煤樣吸附瓦斯實(shí)驗(yàn)和煤樣的自然程序升溫實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了煤瓦斯含量與煤自燃特性之間的關(guān)聯(lián)性分析。本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)潔，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)便，可以在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用。
【專利說(shuō)明】煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦自然災(zāi)害領(lǐng)域，具體的是一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯與煤自燃是一對(duì)矛盾，采空區(qū)漏風(fēng)越嚴(yán)重，煤炭自然發(fā)火的幾率就大，減小通風(fēng)量可在一定程度上降低漏風(fēng)，但是通風(fēng)量減小勢(shì)必會(huì)引起瓦斯?jié)舛鹊纳仙?；另一方面，瓦斯的過(guò)度抽采也會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)自然發(fā)火，因此為達(dá)到瓦斯和煤自燃災(zāi)害的雙重防治，要找出通風(fēng)量及瓦斯抽采強(qiáng)度等因素之間的平衡點(diǎn)，保證井下安全高效生產(chǎn)，鑒于瓦斯和與煤自燃特性之間的關(guān)聯(lián)性，為探究瓦斯含量對(duì)煤自燃特性的影響規(guī)律，有必要研究出一套可同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤吸附瓦斯與自燃升溫的實(shí)驗(yàn)裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下:1、一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置，包括脫氣系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)、壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自燃程序升溫系統(tǒng)、氣相色譜分析系統(tǒng)，脫氣系統(tǒng)由閥門(17、18)、真空計(jì)(19)、真空泵(20)構(gòu)成，充氣系統(tǒng)由壓力表(5)、甲烷罐(6)、閥門(13)、減壓閥(16)構(gòu)成，壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由壓力傳感器(14)、數(shù)據(jù)采集儀(15)構(gòu)成，自燃程序升溫系統(tǒng)由可承壓煤樣罐A、B(l)、銅網(wǎng)(2)、恒溫箱(3)、測(cè)溫表(4)、壓氣機(jī)
(8)構(gòu)成，氣相色譜分析系統(tǒng)由氣相色譜儀(7)和閥門(12)構(gòu)成，恒溫箱(3)中設(shè)有可承壓煤樣罐A、B(I)，可承壓煤樣罐A、B(I)內(nèi)設(shè)有銅網(wǎng)(2)，可承壓煤樣罐A、B(I)上設(shè)有測(cè)溫表(4)，可承壓煤樣罐A、B(1)分別與甲烷罐(6)、真空泵(20)、壓氣機(jī)(8)、氣相色譜儀(7)連接，甲烷罐(6)上設(shè)有減壓閥(16)、壓力表(5)，并通過(guò)閥門(13)與可承壓煤樣罐A(I)連接；真空泵(20)上設(shè)有真空計(jì)(19)，并通過(guò)閥門(17、18)與可承壓煤樣罐A、B(1)連接；壓氣機(jī)(8)與可承壓煤樣罐A、B(1)之間設(shè)有流量計(jì)(10、11)、閥門(9)，氣相色譜儀(7)通過(guò)閥門(12)連接可承壓煤樣罐A、B(l)，可承壓煤樣罐A、B (I)通過(guò)壓力傳感器(14)連接數(shù)據(jù)采集儀(15)。
[0005]可承壓煤樣罐A、B (I)的厚度為銅網(wǎng)孔徑為120-150目。
[0006]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)同一煤樣在不同瓦斯壓力吸附平衡后進(jìn)行自燃程序升溫實(shí)驗(yàn)，根據(jù)吸附試驗(yàn)時(shí)計(jì)算機(jī)采集的平衡壓力，運(yùn)用Langmuir單分子層吸附理論定量確定某一吸附平衡壓力下的瓦斯吸附量，并利用氣相色譜儀進(jìn)行氣體成分分析，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜芯糠治雒和咚购繉?duì)煤樣自燃特性影響，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的儀器只能分別進(jìn)行煤樣吸附瓦斯實(shí)驗(yàn)和煤樣的自然程序升溫實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了煤瓦斯含量與煤自燃特性之間的關(guān)聯(lián)性分析。本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)潔，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)便，可以在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置，包括脫氣系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)、壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自燃程序升溫系統(tǒng)、氣相色譜分析系統(tǒng)，脫氣系統(tǒng)由閥門17、18、真空計(jì)19、真空泵20構(gòu)成，充氣系統(tǒng)由壓力表5、甲烷罐6、閥門13、減壓閥16構(gòu)成，壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由壓力傳感器14、數(shù)據(jù)采集儀15構(gòu)成，自燃程序升溫系統(tǒng)由可承壓煤樣罐A、B1、銅網(wǎng)2、恒溫箱
3、測(cè)溫表4、壓氣機(jī)8構(gòu)成，氣相色譜分析系統(tǒng)由氣相色譜儀7和閥門12構(gòu)成，恒溫箱3中設(shè)有可承壓煤樣罐A、B1，可承壓煤樣罐A、B1內(nèi)設(shè)有銅網(wǎng)2，可承壓煤樣罐A、B1上設(shè)有測(cè)溫表4，可承壓煤樣罐A、BI分別與甲烷罐6、真空泵20、壓氣機(jī)8、氣相色譜儀7連接，甲烷罐6上設(shè)有減壓閥16、壓力表5，并通過(guò)閥門13與可承壓煤樣罐Al連接；真空泵20上設(shè)有真空計(jì)19，并通過(guò)閥門17、18與可承壓煤樣罐A、BI連接；壓氣機(jī)8與可承壓煤樣罐A、BI之間設(shè)有流量計(jì)10、11、閥門9，氣相色譜儀7通過(guò)閥門12連接可承壓煤樣罐A、B1，可承壓煤樣罐A、B1通過(guò)壓力傳感器14連接數(shù)據(jù)采集儀15。
[0009]可承壓煤樣罐A、B1的厚度為5mm-10mm，密閉性良好，無(wú)裂縫，銅網(wǎng)孔徑為120-150目。
[0010]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，把實(shí)驗(yàn)所需粒徑的煤樣裝入A、B兩個(gè)煤樣罐I中，;檢查氣密性后，關(guān)閉閥門12、13，開啟閥門17，運(yùn)用真空泵20對(duì)A罐煤樣進(jìn)行脫氣，對(duì)煤樣脫氣不少于6個(gè)小時(shí)，真空計(jì)19顯示的壓力應(yīng)低于4Pa，保證煤樣內(nèi)部的殘存氣體完全排出；關(guān)閉閥門9、12、17,開啟閥門13,向A煤樣罐I中充入一定壓力的瓦斯氣體,傳感器14可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤樣罐I內(nèi)部氣體的壓力，待煤樣達(dá)到吸附平衡，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集系統(tǒng)顯示的平衡壓力值，并關(guān)閉閥門13，同時(shí)為保證自燃程序升溫實(shí)驗(yàn)的安全性，移除甲烷罐6 ;對(duì)煤樣罐A、B1進(jìn)行自燃性程序升溫實(shí)驗(yàn)，打開閥門9、12，關(guān)閉閥門13，由壓氣機(jī)8向煤樣罐A、BI中不斷地壓入新鮮空氣,恒溫箱3控制煤樣罐A、BI的溫度，由氣相色譜儀7對(duì)A、B兩罐的氣體進(jìn)行氣體成份分析，由于煤樣罐A與煤樣罐B的煤樣的瓦斯含量不同，因此煤樣罐A、B形成對(duì)比實(shí)驗(yàn)。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)同一煤樣在不同瓦斯壓力吸附平衡后直接進(jìn)行自燃程序升溫實(shí)驗(yàn)，根據(jù)吸附試驗(yàn)時(shí)計(jì)算機(jī)采集的平衡壓力，運(yùn)用Langmuir單分子層吸附理論定量確定某一吸附平衡壓力下的瓦斯吸附量，并利用氣相色譜儀進(jìn)行氣體成分分析，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜芯糠治雒和咚购繉?duì)煤樣自然特性影響，實(shí)驗(yàn)儀器彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的儀器只能分別進(jìn)行煤樣吸附瓦斯實(shí)驗(yàn)和煤樣的自然程序升溫實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了煤瓦斯含量與煤自燃特性之間的關(guān)聯(lián)性分析。
【權(quán)利要求】
1.一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置，包括脫氣系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)、壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自燃程序升溫系統(tǒng)、氣相色譜分析系統(tǒng)，其特征在于:脫氣系統(tǒng)由閥門(17、18)、真空計(jì)(19)、真空泵(20)構(gòu)成，充氣系統(tǒng)由壓力表(5)、甲烷罐(6)、閥門(13)、減壓閥(16)構(gòu)成，壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由壓力傳感器(14)、數(shù)據(jù)采集儀(15)構(gòu)成，自燃程序升溫系統(tǒng)由可承壓煤樣罐A、B(l)、銅網(wǎng)(2)、恒溫箱(3)、測(cè)溫表(4)、壓氣機(jī)(8)構(gòu)成，氣相色譜分析系統(tǒng)由氣相色譜儀(7)和閥門(12)構(gòu)成，恒溫箱(3)中設(shè)有可承壓煤樣罐A、B (I)，可承壓煤樣罐A、B(1)內(nèi)設(shè)有銅網(wǎng)(2)，可承壓煤樣罐A、B(1)上設(shè)有測(cè)溫表(4)，可承壓煤樣罐A、B(I)分別與甲烷罐(6)、真空泵(20)、壓氣機(jī)(8)、氣相色譜儀(7)連接，甲烷罐(6)上設(shè)有減壓閥(16)、壓力表(5)，并通過(guò)閥門(13)與可承壓煤樣罐A(I)連接；真空泵(20)上設(shè)有真空計(jì)(19)，并通過(guò)閥門(17、18)與可承壓煤樣罐A、B(1)連接；壓氣機(jī)⑶與可承壓煤樣罐A、B(1)之間設(shè)有流量計(jì)(10、11)、閥門(9)，氣相色譜儀(7)通過(guò)閥門(12)連接可承壓煤樣罐A、B(l)，可承壓煤樣罐A、B (I)通過(guò)壓力傳感器(14)連接數(shù)據(jù)采集儀(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤的瓦斯吸附與自燃性程序升溫一體化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:可承壓煤樣罐A、B (I)的厚度為5mm-10mm，銅網(wǎng)孔徑為120-150目。
【文檔編號(hào)】G01N30/02GK203949905SQ201420368842
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】李樹剛, 丁洋, 安朝峰, 林海飛, 李昊天, 李莉, 趙鵬翔, 肖鵬, 潘紅宇, 成連華, 徐剛, 魏宗勇, 李志梁 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)