一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于煤層實驗測試裝置技術領域，具體設及一種煤最短自然發火期與 自然發火特性參數測試裝置。
【背景技術】
[0002] 煤自燃災害是不僅嚴重威脅礦井安全生產、工人的生命健康W及環境安全，同時 也會造成煤炭資源的巨大損失。煤自燃火區形成演化過程復雜，發展時間長、范圍廣、高溫 火源隱蔽，治理難度大，已成為當前亟待解決的難題。因此，研究煤自然發火期、煤自燃特性 參數對于煤礦防滅火具有重要意義。長期W來，對于煤自然發火期主要采用統計法，只能精 確到月，因此無法滿足現場的防滅火需求。現有的宏觀研究方法，如煤程序升溫實驗、煤絕 熱氧化實驗，前者對煤樣被動加熱，后者不能反映煤自燃過程特性，均無法準確得到煤最短 自然發火期及自然發火特性參數，難W有效指導煤礦的防滅火工作。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤最 短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其結構緊湊，設計新穎合理，實現方便且成本 低，能夠準確得到煤最短自然發火期及自然發火特性參數，判定了煤樣的自燃傾向性，為煤 礦防滅火提供了堅實的基礎，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0004] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種煤最短自然發火期與 自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:包括測試爐、控制系統、溫度監測系統和氣體采 集系統，所述測試爐包括中空設置的爐體和密封連接在爐體頂部的爐蓋，所述爐體側壁由 從內到外依次設置的耐火磚層、第一碳鋼層、第二碳鋼層和不誘鋼層組成，所述第一碳鋼層 和第二碳鋼層在上下兩端密閉組成了第一密閉間隙，所述第一密閉間隙的下部設置有穿出 爐體外的進水管，所述進水管上連接有進水閥口，所述第一密閉間隙的上部設置有穿出爐 體外的出水管，所述第二碳鋼層和不誘鋼層在上下兩端密閉組成了第二密閉間隙，所述第 二密閉間隙中充填有隔熱材料，所述爐體底部為耐火磚層，所述爐體底部上方設置有與爐 體內壁固定連接的煤樣支撐架，所述煤樣支撐架上鋪設有銅網，位于煤樣支撐架上方的爐 體內壁上均勻設置有多層十字形隔架，所述爐體下部設置有卸煤口，所述卸煤口上連接有 卸煤蓋，所述爐蓋中屯、連接有用于伸入廢氣處理水槽中的出氣管；
[0005] 所述控制系統包括溫度控制系統和氣流控制系統，所述溫度控制系統包括溫度控 制器和設置在第一密閉間隙內的第一加熱電阻絲，W及用于將220V交流電轉換為第一加熱 電阻絲所需電壓的第一電壓調節器，所述溫度控制器、第一電壓調節器和第一加熱電阻絲 依次連接;所述氣流控制系統包括空氣壓縮機和氣流溫度控制水箱，所述空氣壓縮機的輸 出端連接有伸入氣流溫度控制水箱內底部的第一輸氣管，所述第一輸氣管上設置有壓力 表、穩流閥和流量計，所述氣流溫度控制水箱上部連接有自第一密閉間隙上部進入第一密 閉間隙，自第一密閉間隙下部穿入煤樣支撐架與爐體底部之間的間隙內，再穿入煤樣支撐 架中間位置處上部的第二輸氣管，所述氣流溫度控制水箱內設置有第二加熱電阻絲，所述 溫度控制器的輸出端連接有用于將220V交流電轉換為第二加熱電阻絲所需電壓的第二電 壓調節器；
[0006] 所述溫度監測系統包括監控計算機、數據采集模塊、爐體溫度監測傳感器組和煤 樣溫度監測傳感器組，所述爐體溫度監測傳感器組由均勻設置在第一密閉間隙內中部的多 個第一溫度傳感器組成，所述煤樣溫度監測傳感器組由分布在多層十字形隔架上的多個第 二溫度傳感器組成，多個第一溫度傳感器的輸出端和多個第二溫度傳感器的輸出端均與數 據采集模塊的輸入端連接，所述數據采集模塊和溫度控制器均與監控計算機相接；
[0007] 所述氣體采集系統包括分布在多層十字形隔架上且伸出爐體外部的多根取氣管， 伸出爐體外部的一段取氣管上設置有取氣閥口。
[0008] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:所述 爐體外輪廓的形狀為圓柱形，所述煤樣支撐架為圓盤狀不誘鋼架，所述十字形隔架由兩根 十字交叉連接的不誘鋼筋構成，所述銅網的數量為一層或多層。
[0009] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:所述 爐蓋內部和卸煤蓋內部均填充有隔熱材料。
[0010] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:所述 隔熱材料為聚氨醋隔熱材料。
[0011] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:位于 煤樣支撐架中間位置處上部的第二輸氣管0的端口上設置有防塵過濾器。
[0012] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:所述 爐體側壁的耐火磚層頂部設置有圓環狀凹槽，所述爐蓋卡合連接在圓環狀凹槽內，所述圓 環狀凹槽內設置有用于密封爐體與爐蓋的水。
[0013] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:所述 第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均為銷電阻溫度傳感器，所述第一溫度傳感器的數量為 四個，每層所述十字形隔架上的第二溫度傳感器的布設方式相同且數量均為十Ξ個，其中， 所述十字形隔架的中屯、和四個端頭各布設一個第二溫度傳感器，位于十字形隔架的中屯、和 各個端頭之間的十字形隔架上各均勻布設兩個第二溫度傳感器。
[0014] 上述的一種煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置，其特征在于:每層 十字形隔架上沿十字形隔架分布有四根取氣管，四根取氣管在爐體內部的端口分別位于十 字形隔架的端頭位置處、十字形隔架的中屯、W及十字形隔架的中屯、和端頭之間布設兩個第 二溫度傳感器的位置處。
[0015] 本實用新型與現有技術相比具有W下優點：
[0016] 1、本實用新型煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置的結構緊湊，設計 新穎合理，實現方便且成本低。
[0017] 2、本實用新型煤最短自然發火期與自然發火特性參數測試裝置的使用操作便捷， 測試耗費的人力物力少。
[001引3、本實用新型能夠很好地反映煤自燃過程特性，能夠準確得到煤最短自然發火期 及自然發火特性參數，判定了煤樣的自燃傾向性，為煤礦防滅火提供了堅實的基礎。
[0019] 4、本實用新型的實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0020] 綜上所述，本實用新型的結構緊湊，設計新穎合理，實現方便且成本低，能夠準確 得到煤最短自然發火期及自然發火特性參數，判定了煤樣的自燃傾向性，為煤礦防滅火提 供了堅實的基礎，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0021] 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0023] 圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0024] 圖3為本實用新型監控計算機與其它各部分的連接關系示意圖。
[00巧]附圖標記說明：
[00%] 1-爐體； 1-1-耐火磚層； 1-2-第一碳鋼層；
[0027] 1-3-第二碳鋼層. 1-4-不誘鋼層. 1-5一第一密閉間隙.
[00巧]1_6一第二密閉間隙. 2-爐蓋； 3-隔熱材料；
[0029] 4-進水管； 5-進水閥口； 6-出水管；
[0030] 7-煤樣支撐架； 8-十字形隔架； 9-卸煤蓋；
[0031] 10-出氣管. 11-溫度控制器； 12-第一加熱電阻絲；
[0032] 13-第一電壓調節器；14-空氣壓縮機； 15-氣流溫度控制水箱；
[0033] 16-第一輸氣管； 17一壓力表. 18-穩流閥；
[0034] 19-流量計； 20-第二輸氣管； 21-第二加熱電阻絲；
[0035] 22-第