高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置及方法與流程

本發明屬于松散煤體誘導可燃氣體爆炸技術領域，具體涉及一種高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置及方法。

背景技術：

近年來，隨著煤層開采工藝、技術不斷進步和深度加大，造成的礦井熱動力災害事故發生極為頻繁，其中瓦斯爆炸及煤自燃事故具有隱蔽性強、預測預報不精確、治理難度大、后果嚴重等顯著特點。在煤礦發生的熱動力災害事故中，大多數情況下都有松散煤體有關，其中與松散煤體有關的瓦斯爆炸導致的死亡人數約占80％以上，然而當隱蔽的高溫松散煤體不能完全氧化時，會生成co、c2h4、c2h2等易燃易爆氣體，這在一定程度上加重了爆炸危險性及后果。盡管其他易燃易爆氣體與松散煤體混合爆炸的特征尚未明確，但是混合后爆炸威力比易燃易爆氣體或松散煤體單一因素的爆炸更為強烈，當采空區或巷道甚至是煤層內部高溫松散煤體在易燃易爆氣體爆燃的影響下會發生多種物理化學反應，生成大量的有毒有害產物并產生較強的沖擊波，嚴重威脅礦工的生命和財產安全。所以，在煤礦災害事故中，松散煤體存在的易燃易爆氣體爆炸事故會對煤礦安全生產造成嚴重影響，同時也極大程度上制約了煤炭工業前進的步伐。研究易燃易爆氣體、松散煤體混合爆炸特性對掌握其破壞規律和防控重特大煤礦災害事故具有重要意義；然而目前關于這方面的研究很少，因此，現如今缺少一種能開展松散煤體粒度、溫度、易燃易爆氣體濃度對松散煤體受易燃易爆氣體爆炸極限的影響，以及易燃易爆氣體松散煤體混合爆炸的壓力、溫度、氣體產物、火焰、煙氣云的演化特性的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置及方法，為煤礦井下重特大熱動力災害事故的防控和救援提供基礎參數。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其設計新穎合理，可用于精確測試可燃易爆氣體與高溫松散煤體爆炸性相互促進關系，并可重復使用，分別確定多種條件下各參數的演化規律，對礦井煤火熱動力災害防治具有重大的指導意義。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：包括盛放松散的實驗煤粒的煤體反應器、控制實驗煤粒溫度的加熱控溫子系統、向所述煤體反應器輸送可燃易爆氣體的配氣子系統、采集所述煤體反應器測試數據的數據采集子系統和用于測試數據分析的上位機，所述煤體反應器包括兩端開口且豎向放置的透明容器、封堵透明容器開口的保溫塞、固定所述保溫塞的緊固件和設置在透明容器內的網籃，實驗煤粒設置在網籃內，網籃內側底部設置有絕緣紙，透明容器的側壁上設置有泄爆孔，泄爆孔上設置有泄爆管，所述加熱控溫子系統包括設置在透明容器外的溫度控制模塊以及均與溫度控制模塊相接且伸入至網籃內用于加熱實驗煤粒的電熱絲、用于采集實驗煤粒的加熱溫度的測溫儀、用于采集加熱后實驗煤粒產生的熱電動勢數據的溫控電偶絲，溫控電偶絲位于網籃外的電偶絲段上設置有溫控開關，溫度控制模塊與上位機連接，所述配氣子系統包括自動配氣儀以及均與自動配氣儀輸入氣管連通的單性可燃氣體瓶和空氣瓶，自動配氣儀通過輸出氣管與透明容器底部連通，所述數據采集子系統包括設置在透明容器外側的圖像動態采集儀、伸入透明容器取氣并檢測透明容器內氣體產物成分的氣體分析單元、設置在網籃外側面上的火焰傳感器、設置在透明容器外側壁上的溫度傳感器和壓力傳感器，圖像動態采集儀和自動配氣儀通過同步控制器由上位機控制。

上述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：所述保溫塞包括封堵透明容器底部的第一保溫塞和封堵透明容器頂部的第二保溫塞，所述緊固件包括設置在第一保溫塞底部固定第一保溫塞的第一壓板和設置在第二保溫塞頂部固定第二保溫塞的第二壓板，以及用于緊固第一壓板和第二壓板的螺桿，螺桿緊固第一壓板和第二壓板的兩端均安裝有螺帽，網籃通過絕熱絲懸吊在第二保溫塞底部。

上述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：所述火焰傳感器通過火焰數據采集儀與上位機連接，溫度傳感器通過溫度巡檢儀與上位機連接，壓力傳感器通過與壓力巡檢儀與上位機連接。

上述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：所述溫度傳感器和壓力傳感器的數量均為多個，多個溫度傳感器沿透明容器長度方向呈直線等間距設置在透明容器外側壁上，多個壓力傳感器沿透明容器長度方向呈直線等間距設置在透明容器外側壁上，透明容器為圓柱狀透明容器，多個溫度傳感器與多個壓力傳感器對稱設置在透明容器的中軸線兩側，透明容器上設置有用于采集透明容器內部壓力值的壓力表。

上述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：所述單性可燃氣體瓶的數量為多個，多個單性可燃氣體瓶內存放的單性可燃氣體各不相同。

上述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：所述氣體分析單元包括真空氣瓶、四通閥和檢測真空氣瓶內氣體成分的氣相色譜分析儀，真空氣瓶與透明容器連通的管路上、單性可燃氣體瓶與自動配氣儀連通的管路上、空氣瓶與自動配氣儀連通的管路上均設置有流量計，流量計的信號輸出端與上位機的輸入端相接，自動配氣儀與透明容器連通的管路上以及透明容器與真空氣瓶連通的管路上均設置有逆止閥、用于控制氣體流通開關的電磁閥和用于控制氣體泄壓的三通閥，所述三通閥未接入管路的一端安裝有卸壓管，四通閥的第一端口與真空氣瓶連通，四通閥的第二端口與連接真空氣瓶和透明容器的管路連通，四通閥的第三端口與氣相色譜分析儀連通，四通閥的第四端口與由上位機控制的抽氣泵連通，單性可燃氣體瓶和空氣瓶上均安裝有減壓閥、壓力測試儀、氣瓶開關和密封圈。

上述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，其特征在于：所述圖像動態采集儀為高速攝影儀，所述高速攝影儀安裝在高度可調的三角支架上。

同時，本發明還公開了一種方法步驟簡單、設計合理、可測試高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、裝入實驗煤粒并檢驗煤體反應器的氣密性：首先，采用濾網過濾實驗煤粒，向網籃內放置經電熱鼓風干燥箱干燥并用電子天平稱量好重量的過濾后的實驗煤粒，安裝煤體反應器；然后，檢驗煤體反應器的氣密性，在透明容器上設置用于采集透明容器內部壓力值的壓力表，當壓力表采集的透明容器內氣壓不穩則說明透明容器的密封不夠完全，應檢查煤體反應器的安裝，直至氣壓穩定；

步驟二、確定真空氣瓶的真空狀態：通過上位機啟動四通閥和抽氣泵工作，將四通閥的第一端口和第四端口導通，通過與四通閥的第四端口連通的抽氣泵將與四通閥的第一端口連通的真空氣瓶抽至真空狀態；

步驟三、松散煤體的高溫加熱及高溫監測：首先，溫度控制模塊控制伸入至網籃內的電熱絲工作，對實驗煤粒進行高溫加熱至溫度t；然后，通過測溫儀實時采集實驗煤粒的實際加熱溫度，并將實驗煤粒的實際加熱溫度傳輸至溫度控制模塊，當實驗煤粒的實際加熱溫度達到溫控開關的閉合溫度時，溫控電偶絲獲取實驗煤粒的熱電動勢，并將實驗煤粒的熱電動勢輸至溫度控制模塊；

步驟四、配比可燃易爆氣體并調節煤體反應器內壓力平衡：開啟自動配氣儀，通過單性可燃氣體瓶和空氣瓶向自動配氣儀內輸送含有可燃氣體的混合氣體，利用自動配氣儀配制符合要求的混合氣體后輸送至透明容器，當透明容器內的混合氣體壓力超過透明容器的承載壓力閾值時，設置在泄爆孔上的泄爆管自動泄壓調節煤體反應器內壓力平衡；

步驟五、高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合數據的采集及傳輸：首先，采用火焰傳感器實時采集實驗煤粒加熱過程中火焰數據，采用溫度傳感器和壓力傳感器分別實時采集透明容器承受的溫度和壓力；然后，調節所述圖像動態采集儀位置準備采集透明容器內爆炸耦合圖像數據，利用同步控制器控制步驟四中自動配氣儀向透明容器輸送混合氣體t時間段后，開啟所述圖像動態采集儀并采集透明容器內爆炸耦合圖像數據傳輸至上位機，同時，可通過上位機啟動四通閥工作，將四通閥的第一端口和第二端口導通進行真空氣瓶取氣；

火焰傳感器通過火焰數據采集儀向上位機傳輸實驗煤粒加熱過程中火焰數據，溫度傳感器通過溫度巡檢儀向上位機傳輸透明容器承受的溫度數據，壓力傳感器通過與壓力巡檢儀向上位機傳輸透明容器承受的壓力數據；

步驟六、高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合的數據分析及存儲：步驟五中真空氣瓶取氣結束后，將四通閥的第一端口和第三端口導通，利用氣相色譜分析儀對真空氣瓶內氣體進行成分分析并將分析結果傳輸至上位機，同時，上位機對步驟五中采集的數據進行綜合分析和預處理，獲取影響高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合的數據并數據存儲。

上述的方法，其特征在于：所述濾網的目數不小于200目；所述t不小于300℃；所述t滿足：3min≤t≤8min。

上述的方法，其特征在于：所述單性可燃氣體瓶的數量為多個，多個單性可燃氣體瓶內存放的單性可燃氣體各不相同，所述單性可燃氣體包括一氧化碳、甲烷、乙烯和乙烷。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明的爆炸耦合測試裝置，通過設置絕熱絲將網籃懸吊在透明容器內可實現圖像動態采集儀全方位的觀測松散煤體高溫誘導可燃易爆氣體爆炸圖像，將火焰傳感器設置在網籃外側采集松散煤體高溫固體微粒構成成分，將溫度傳感器和壓力傳感器設置在透明容器外側壁上采集松散煤體高溫誘導可燃易爆氣體爆炸對周圍環境帶來的危害力，便于推廣使用。

2、本發明的爆炸耦合測試裝置，通過在透明容器的側壁上設置泄爆孔和泄爆管，當透明容器內的壓力未達到透明容器可承受的壓力閾值時，泄爆管封堵泄爆孔使透明容器密閉；當透明容器內的壓力達到透明容器可承受的壓力閾值時，泄爆管對透明容器內壓力進行泄放，避免爆炸對透明容器帶來的損傷，可重復使用，減少投入成本，可靠穩定，使用效果好。

3、本發明的爆炸耦合測試裝置，通過設置配氣子系統為透明容器內配制可燃易爆氣體，采用自動配氣儀將所需濃度所需量的混合氣體輸送至透明容器，避免使用單性可燃氣體瓶和空氣瓶直接向透明容器輸送混合氣體導致混合氣體的濃度及用量難以控制的問題；另外，設置氣體分析單元對松散煤體高溫誘導可燃易爆氣體爆炸產物的分析，功能完備。

4、本發明的爆炸耦合測試方法，步驟簡單，測試嚴密，可精確測試可燃易爆氣體與高溫松散煤體爆炸性相互促進關系，可多次對不同溫度下松散煤體誘導不同配比的配氣爆炸參數的演化規律，對礦井煤火熱動力災害防治具有重大的指導意義。

綜上所述，本發明設計新穎合理，可用于精確測試可燃易爆氣體與高溫松散煤體爆炸性相互促進關系，并可重復使用，分別確定多種條件下各參數的演化規律，對礦井煤火熱動力災害防治具有重大的指導意義。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明爆炸耦合測試裝置的結構示意圖。

圖2為本發明爆炸耦合測試裝置的電路原理框圖。

圖3為本發明爆炸耦合測試方法的流程框圖。

附圖標記說明:

1—透明容器；2-1—第一保溫塞；2-2—第二保溫塞；

3-1—第一壓板；3-2—第二壓板；4—螺桿；

5—螺帽；6—絕熱絲；7—網籃；

8—實驗煤粒；9—溫度控制模塊；11—溫控電偶絲；

12—溫控開關；13—測溫儀；14—電熱絲；

15—絕緣紙；16—壓力表；17—泄爆孔；

18—泄爆管；19-1—第一逆止閥；19-2—第二逆止閥；

20-1—第一三通閥；20-2—第二三通閥；21-1—第一卸壓管；

21-2—第二卸壓管；22—流量計；22-1—第一流量計；

22-2—第二流量計；23-1—第一電磁閥；23-2—第二電磁；

24—四通閥；25—氣瓶開關；26—真空氣瓶；

27—抽氣泵；28—氣相色譜分析儀；29—火焰傳感器；

30—火焰數據采集儀；31—溫度傳感器；32—溫度巡檢儀；

33—壓力傳感器；34—壓力巡檢儀；35—單性可燃氣體瓶；

36—空氣瓶；37—壓力測試儀；38—自動配氣儀；

39—同步控制器；40—三角支架；41—高速攝影儀；

42—上位機；44—密封圈；50—閥組。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發明所述的高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試裝置，包括盛放松散的實驗煤粒8的煤體反應器、控制實驗煤粒8溫度的加熱控溫子系統、向所述煤體反應器輸送可燃易爆氣體的配氣子系統、采集所述煤體反應器測試數據的數據采集子系統和用于測試數據分析的上位機42，所述煤體反應器包括兩端開口且豎向放置的透明容器1、封堵透明容器1開口的保溫塞、固定所述保溫塞的緊固件和設置在透明容器1內的網籃7，實驗煤粒8設置在網籃7內，網籃7內側底部設置有絕緣紙15，透明容器1的側壁上設置有泄爆孔17，泄爆孔17上設置有泄爆管18，所述加熱控溫子系統包括設置在透明容器1外的溫度控制模塊9以及均與溫度控制模塊9相接且伸入至網籃7內用于加熱實驗煤粒8的電熱絲14、用于采集實驗煤粒8的加熱溫度的測溫儀13、用于采集加熱后實驗煤粒8產生的熱電動勢數據的溫控電偶絲11，溫控電偶絲11位于網籃7外的電偶絲段上設置有溫控開關12，溫度控制模塊9與上位機42連接，所述配氣子系統包括自動配氣儀38以及均與自動配氣儀38輸入氣管連通的單性可燃氣體瓶35和空氣瓶36，自動配氣儀38通過輸出氣管與透明容器1底部連通，所述數據采集子系統包括設置在透明容器1外側的圖像動態采集儀、伸入透明容器1取氣并檢測透明容器1內氣體產物成分的氣體分析單元、設置在網籃7外側面上的火焰傳感器29、設置在透明容器1外側壁上的溫度傳感器31和壓力傳感器33，圖像動態采集儀和自動配氣儀38通過同步控制器39由上位機42控制。

本實施例中，所述保溫塞包括封堵透明容器1底部的第一保溫塞2-1和封堵透明容器1頂部的第二保溫塞2-2，所述緊固件包括設置在第一保溫塞2-1底部固定第一保溫塞2-1的第一壓板3-1和設置在第二保溫塞2-2頂部固定第二保溫塞2-2的第二壓板3-2，以及用于緊固第一壓板3-1和第二壓板3-2的螺桿4，螺桿4緊固第一壓板3-1和第二壓板3-2的兩端均安裝有螺帽5，網籃7通過絕熱絲6懸吊在第二保溫塞2-2底部。

需要說明的是，采用兩端夾緊的方式密封透明容器1，實際使用中，采用3～6個螺桿4中心對稱的緊固第一壓板3-1和第二壓板3-2，每個螺桿4伸出壓板的位置均安裝螺帽5用于緊固透明容器1。

需要說明的是，透明容器1的設置是為了容納實驗煤粒8，為實驗煤粒8提供一個實驗的密閉空間，絕熱絲6的設置一是為了將網籃7懸吊在透明容器1內，便于實現圖像動態采集儀全方位的觀測松散煤體高溫誘導可燃易爆氣體爆炸圖像；二是為了減少實驗煤粒8熱量的損失，降低實驗誤差；優選的透明容器1采用圓柱筒形透明石英鋼化玻璃，上下兩端開口可拆卸，優選的保溫塞采用硅酸鋁氈保溫塞；網籃7由普通直徑0.5mm鋼絲制成無蓋立方體，長寬高分別為：10cm、8cm、6cm，網籃7的側面孔徑為0.1mm，網籃7的底面孔徑為1mm，網籃7內側底部設置絕緣紙15一是為了隔熱降低實驗的誤差，二是為了盛放實驗煤粒8，避免實驗煤粒8灑落，三是為了重復高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸實驗時處理網籃7簡單方便；實際使用中，實驗煤粒8采用濾網過濾并經電熱鼓風干燥箱干燥，透明容器1的側壁上設置的泄爆孔17孔徑為4cm，泄爆孔17上設置有泄爆管18，當透明容器內的壓力未達到透明容器可承受的壓力閾值時，泄爆管封堵泄爆孔使透明容器密閉；當透明容器內的壓力達到透明容器可承受的壓力閾值時，泄爆管對透明容器內壓力進行泄放，避免爆炸對透明容器以及人身傷害帶來傷害。

加熱控溫子系統的設置是為了給實驗煤粒8提供高溫加熱，溫度控制模塊9采用nd8000溫度控制器，實際使用中，nd8000溫度控制器通過fluke2635t溫度采集器，將實驗煤粒8實時溫度數據以及熱電動勢傳輸至上位機42，fluke2635t溫度采集器自帶usb數據傳輸模塊接入上位機42的usb插孔；nd8000溫度控制器連接有電熱絲14對實驗煤粒8提供高溫加熱，并連接測溫儀13對實驗煤粒8的溫度進行采集，nd8000溫度控制器連接溫度控制電偶絲11的線路中連接有溫控開關12，當實驗煤粒8的加熱溫度達到溫控開關12的導通值時，溫度控制電偶絲11測量實驗煤粒8的熱電動勢，否則，溫度控制電偶絲11不工作。

配氣子系統的設置是為了給高溫松散的實驗煤粒8提供可燃易爆氣體，采用自動配氣儀38將所需濃度所需量的混合氣體輸送至透明容器1，避免使用單性可燃氣體瓶35和空氣瓶36直接向透明容器1輸送混合氣體導致混合氣體的濃度及用量難以控制的問題。

數據采集子系統中將火焰傳感器29設置在網籃7外側是為了直接采集松散煤體高溫固體微粒構成成分，避免遠距離安裝帶來的火焰數據精度低，將溫度傳感器31和壓力傳感器33設置在透明容器1外側壁上是為了將透明容器1作為高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸影響的區域，溫度傳感器31和壓力傳感器33采集的數據可作為松散煤體高溫誘導可燃易爆氣體爆炸對周圍環境帶來的危害力，使用效果好，優選的溫度傳感器31采用鉑鎢電偶絲，所述鉑鎢電偶絲量程為3000℃，測量范圍廣，優選的壓力傳感器33采用無腔壓力傳感器cx-tjp3，所述無腔壓力傳感器cx-tjp3的量程為5mpa。

同步控制器39的設置是為了控制圖像動態采集儀和自動配氣儀38工作時間，由于自動配氣儀38開始為透明容器1配氣時，混合氣體與高溫松散煤體未完全耦合，反應不完全，因此，圖像動態采集儀采集的圖像數據沒有參考意義，設定自動配氣儀38為透明容器1配氣的時間，當配氣時間結束時，同步控制器39控制圖像動態采集儀工作，圖像動態采集儀將采集的圖像信息傳輸至上位機42。

本實施例中，所述火焰傳感器29通過火焰數據采集儀30與上位機42連接，溫度傳感器31通過溫度巡檢儀32與上位機42連接，壓力傳感器33通過與壓力巡檢儀34與上位機42連接。

本實施例中，所述溫度傳感器31和壓力傳感器33的數量均為多個，多個溫度傳感器31沿透明容器1長度方向呈直線等間距設置在透明容器1外側壁上，多個壓力傳感器33沿透明容器1長度方向呈直線等間距設置在透明容器1外側壁上，透明容器1為圓柱狀透明容器，多個溫度傳感器31與多個壓力傳感器33對稱設置在透明容器1的中軸線兩側，透明容器1上設置有用于采集透明容器1內部壓力值的壓力表16。

需要說明的是，火焰數據采集儀30可同時接收多個火焰傳感器29采集的火焰數據，溫度巡檢儀32可同時接收多個溫度傳感器31采集的溫度數據，壓力巡檢儀34可同時接收多個壓力傳感器33采集的壓力數據，實際使用中，溫度傳感器31和壓力傳感器33均采用四個，采集不同高度的溫度值和壓力值，測試精度高，測試全面。

本實施例中，所述單性可燃氣體瓶35的數量為多個，多個單性可燃氣體瓶35內存放的單性可燃氣體各不相同。

本實施例中，所述氣體分析單元包括真空氣瓶26、四通閥24和檢測真空氣瓶26內氣體成分的氣相色譜分析儀28，真空氣瓶26與透明容器1連通的管路上、單性可燃氣體瓶35與自動配氣儀38連通的管路上、空氣瓶36與自動配氣儀38連通的管路上均設置有流量計22，流量計22的信號輸出端與上位機42的輸入端相接，自動配氣儀38與透明容器1連通的管路上以及透明容器1與真空氣瓶26連通的管路上均設置有逆止閥、用于控制氣體流通開關的電磁閥和用于控制氣體泄壓的三通閥，所述三通閥未接入管路的一端安裝有卸壓管，四通閥24的第一端口與真空氣瓶26連通，四通閥24的第二端口與連接真空氣瓶26和透明容器1的管路連通，四通閥24的第三端口與氣相色譜分析儀28連通，四通閥24的第四端口與由上位機42控制的抽氣泵27連通，單性可燃氣體瓶35和空氣瓶36上均安裝有減壓閥、壓力測試儀37、氣瓶開關25和密封圈44。

需要說明的是，流量計22包括第一流量計22-1、第二流量計22-2、和第三流量計，第一流量計22-1設置在真空氣瓶26與透明容器1連通的管路上且用于采集取氣流量，第二流量計22-2設置在空氣瓶36與自動配氣儀38連通的管路上且用于采集空氣流量，第三流量計設置在單性可燃氣體瓶35與自動配氣儀38連通的管路上且用于采集單性可燃氣體流量；逆止閥包括第一逆止閥19-1和第二逆止閥19-2，電磁閥包括第一電磁閥23-1和第二電磁閥23-2，三通閥包括第一三通閥20-1和第二三通閥20-2，透明容器1與真空氣瓶26連通的管路上設置防止透明容器1輸出氣體回流的第一逆止閥19-1、用于控制透明容器1輸出氣體流通開關的第一電磁閥23-1和用于控制透明容器1輸出氣體泄壓的第一三通閥20-1；自動配氣儀38與透明容器1連通的管路上設置防止透明容器1輸入氣體回流的第二逆止閥19-2、用于控制透明容器1輸入氣體流通開關的第二電磁閥23-2和用于控制自動配氣儀38輸出氣體過量，進而泄壓的第二三通閥20-2；卸壓管包括第一卸壓管21-1和第二卸壓管21-2，第一三通閥20-1未接入透明容器1與真空氣瓶26連通的管路的一端安裝有第一卸壓管21-1，第二三通閥20-2未接入自動配氣儀38與透明容器1連通的管路的一端安裝有第二卸壓管21-2，第一逆止閥19-1、第二逆止閥19-2、第一三通閥20-1、第二三通閥20-2、第一電磁閥23-1、第二電磁閥23-2和四通閥24組成閥組50，所述閥組50由上位機42控制。

本實施例中，所述圖像動態采集儀為高速攝影儀41，所述高速攝影儀41安裝在高度可調的三角支架40上。

如圖3所示的一種高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合測試的方法，包括以下步驟：

步驟一、裝入實驗煤粒并檢驗煤體反應器的氣密性：首先，采用濾網過濾實驗煤粒8，向網籃7內放置經電熱鼓風干燥箱干燥并用電子天平稱量好重量的過濾后的實驗煤粒8，安裝煤體反應器；然后，檢驗煤體反應器的氣密性，在透明容器1上設置用于采集透明容器1內部壓力值的壓力表16，當壓力表16采集的透明容器1內氣壓不穩則說明透明容器1的密封不夠完全，應檢查煤體反應器的安裝，直至氣壓穩定；

本實施例中，所述濾網的目數不小于200目；

步驟二、確定真空氣瓶的真空狀態：通過上位機42啟動四通閥24和抽氣泵27工作，將四通閥24的第一端口和第四端口導通，通過與四通閥24的第四端口連通的抽氣泵27將與四通閥24的第一端口連通的真空氣瓶26抽至真空狀態；

步驟三、松散煤體的高溫加熱及高溫監測：首先，溫度控制模塊9控制伸入至網籃7內的電熱絲14工作，對實驗煤粒8進行高溫加熱至溫度t；然后，通過測溫儀13實時采集實驗煤粒8的實際加熱溫度，并將實驗煤粒8的實際加熱溫度傳輸至溫度控制模塊9，當實驗煤粒8的實際加熱溫度達到溫控開關12的閉合溫度時，溫控電偶絲11獲取實驗煤粒8的熱電動勢，并將實驗煤粒8的熱電動勢輸至溫度控制模塊9；

本實施例中，所述t不小于300℃；

步驟四、配比可燃易爆氣體并調節煤體反應器內壓力平衡：開啟自動配氣儀38，通過單性可燃氣體瓶35和空氣瓶36向自動配氣儀38內輸送含有可燃氣體的混合氣體，利用自動配氣儀38配制符合要求的混合氣體后輸送至透明容器1，當透明容器1內的混合氣體壓力超過透明容器1的承載壓力閾值時，設置在泄爆孔17上的泄爆管18自動泄壓調節煤體反應器內壓力平衡；

步驟五、高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合數據的采集及傳輸：首先，采用火焰傳感器29實時采集實驗煤粒8加熱過程中火焰數據，采用溫度傳感器31和壓力傳感器33分別實時采集透明容器1承受的溫度和壓力；然后，調節所述圖像動態采集儀位置準備采集透明容器1內爆炸耦合圖像數據，利用同步控制器39控制步驟四中自動配氣儀38向透明容器1輸送混合氣體t時間段后，開啟所述圖像動態采集儀并采集透明容器1內爆炸耦合圖像數據傳輸至上位機42，同時，可通過上位機42啟動四通閥24工作，將四通閥24的第一端口和第二端口導通進行真空氣瓶26取氣；

本實施例中，所述t滿足：3min≤t≤8min。

火焰傳感器29通過火焰數據采集儀30向上位機42傳輸實驗煤粒8加熱過程中火焰數據，溫度傳感器31通過溫度巡檢儀32向上位機42傳輸透明容器1承受的溫度數據，壓力傳感器33通過與壓力巡檢儀34向上位機42傳輸透明容器1承受的壓力數據；

步驟六、高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合的數據分析及存儲：步驟五中真空氣瓶26取氣結束后，將四通閥24的第一端口和第三端口導通，利用氣相色譜分析儀28對真空氣瓶26內氣體進行成分分析并將分析結果傳輸至上位機42，同時，上位機42對步驟五中采集的數據進行綜合分析和預處理，獲取影響高溫松散煤體誘導可燃易爆氣體爆炸耦合的數據并數據存儲。

本實施例中，所述單性可燃氣體瓶35的數量為多個，多個單性可燃氣體瓶35內存放的單性可燃氣體各不相同，所述單性可燃氣體包括一氧化碳、甲烷、乙烯和乙烷。

實際使用中，操作者可根據實驗煤粒8用量、加熱控溫子系統加熱溫度、配氣子系統配制的混合氣體濃度和用量不同，分別在透明容器1中測試，獲取可燃易爆氣體與高溫松散煤體爆炸性相互促進關系以及爆炸參數的演化規律，對礦井煤火熱動力災害防治具有重大的指導意義。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。