本發明專利技術公開了一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，包括盛煤容器、用于向所述盛煤容器內的煤樣施加靜態壓力的施壓機構、用于向盛煤容器輸入空氣和氮氣的混合氣體的充氣系統以及用于采集盛煤容器輸出氣體的氣體采集裝置，盛煤容器上端設置上蓋，上蓋與盛煤容器內壁滑動配合；盛煤容器內設置傳感器支撐框架，傳感器支撐框架上設置多個溫度傳感器，盛煤容器內煤樣的頂面放置壓力傳感器，盛煤容器上連接有壓力測試管，壓力測試管上設置有第一氣壓表和排氣閥。該實驗裝置的結構簡單、使用方便、能夠得到煤巖靜壓蠕變過程中靜態壓力、氧氣濃度、粒徑等因素對煤自燃特性變化的影響，更好的指導煤礦火災預防，完善煤自燃預測預報體系。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煤自燃特性測試
，具體是涉及一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置。
技術介紹
煤自燃災害是我國煤礦的重要災害之一，每年都會有礦井自燃造成人員傷亡的事故發生，給煤礦的安全生產帶來極大的危害。我國現行煤礦防滅火系統中的關鍵環節是開采前期的煤自燃傾向性測試，建立完善的煤自燃火災預測及監控系統爭取把火災消除在萌芽狀態。其中煤自燃預測預報系統在整個體系中起著至關重要的作用，影響煤自燃特性的因素非常多。目前對煤自燃特性的宏觀實驗裝置，都僅僅是改變煤樣粒徑、改變環境氧濃度、供風強度、蓄熱環境等條件下進行的自燃特性測試；對煤巖蠕變的研宄的實驗裝置，僅限于蠕變過程的力學特性變化。而對煤巖在靜態壓力作用下蠕變過程中其自燃特性變化規律的研宄卻未見報導，然而現場實踐中往往會出現因為煤體的蠕變過程而產生影響自燃預測預報指標體系的情況，干擾了煤礦現有的預測預報指標系統，給煤礦正常的生產活動帶來一定困擾。但是人們對煤體蠕變過程中自燃特性變化規律的影響因素及它們之間的關系沒有相應認識，因而非常有必要對煤巖蠕變過程中煤自燃動力學特性變化規律進行分析研宄，探宄各因素的影響規律，以更好的指導現場煤自燃火災的預測預報工作。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置。該實驗裝置的結構簡單、使用方便、能夠得到煤巖靜壓蠕變過程中靜態壓力、氧氣濃度、粒徑等因素對煤自燃特性變化的影響，更好的指導煤礦火災預防，完善煤自燃預測預報體系。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是:一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:包括用于盛裝煤樣的盛煤容器、用于向所述盛煤容器內的煤樣施加靜態壓力的施壓機構、用于向所述盛煤容器輸入空氣和氮氣的混合氣體的充氣系統以及用于采集所述盛煤容器輸出氣體的氣體采集裝置，所述盛煤容器的上端設置有用于與所述施壓機構相配合以將所述靜態壓力傳遞給所述煤樣的上蓋，所述上蓋與盛煤容器內壁滑動配合；所述盛煤容器內設置有傳感器支撐框架，所述傳感器支撐框架上設置有多個溫度傳感器，多個所述溫度傳感器沿傳感器支撐框架的高度方向分層布設，所述盛煤容器內位于所述煤樣的頂面放置有用于與上蓋接觸配合以測試所述靜態壓力大小的壓力傳感器，所述盛煤容器上連接有壓力測試管，所述壓力測試管上設置有第一氣壓表和排氣閥。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述充氣系統包括氮氣瓶和空氣發生器，所述盛煤容器的底部設置有通氣口，所述通氣口連接有第一輸氣管，所述氮氣瓶通過第二輸氣管與第一輸氣管連接，所述空氣發生器通過第三輸氣管與第一輸氣管連接，所述第二輸氣管上設置有第一截斷閥，所述第三輸氣管上設置有第二截斷閥，所述第二輸氣管上且位于第一截斷閥與氮氣瓶之間設置有減壓閥和第二氣壓表。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述氣體采集裝置包括集氣容器，所述集氣容器通過第四輸氣管與第一輸氣管連接，所述第四輸氣管上設置有第三截斷閥。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述第二輸氣管上安裝有第一流量計，所述第三輸氣管上安裝有第二流量計。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:包括主體支架，所述主體支架包括基座和反力板，以及設置在所述基座與反力板之間的多根立柱，所述盛煤容器安裝在所述基座上，所述施壓機構安裝在反力板與盛煤容器之間。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述施壓機構包括液壓缸，所述液壓缸的缸體固定安裝在反力板上，所述液壓缸的活塞桿與所述上蓋相連接，所述液壓缸的有桿腔內設置有回復彈簧。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述上蓋上設置有供所述活塞桿伸入的連接筒，所述活塞桿與所述連接筒螺紋連接。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述盛煤容器的內壁和上蓋的內表面均設置有絕熱層，所述盛煤容器的外壁和上蓋的外表面均設置有保溫層。上述的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于:所述上蓋與盛煤容器之間設置有密封墊圈，所述密封墊圈與所述盛煤容器的內壁呈滑動配合。本專利技術與現有技術相比具有以下優點:1、本專利技術的結構簡單，設計新穎合理。2、本專利技術通過施壓機構為盛煤容器內的煤樣施加靜態壓力，使盛煤容器內的煤樣產生蠕變，并通過充氣系統向盛煤容器內充入空氣和氮氣的混合氣體，然后再通過氣體采集裝置對盛煤容器輸出的氣體進行采樣，進而分析從盛煤容器輸出的氣體中氧氣的含量，得到不同靜態壓力下氣體濃度關鍵指標隨時間變化，綜合氣體成份及溫度數據變化判斷蠕變過程中煤自燃特性規律，從而能夠有效的指導煤礦火災預防，完善煤自燃預測預報體系。3、本專利技術通過所述充氣系統，能夠通過調節氮氣瓶及空氣發生器流量可以由氮氣及空氣調配出不同氧氣濃度的氣體樣品來改變盛煤容器內氣體組分環境，進而綜合氣體成份及溫度數據變化判斷蠕變過程中特性規律，研宄不同氣體環境下煤樣蠕變過程中自燃特性規律。并且所述充氣系統還能夠在實驗開始前對盛煤容器的煤樣進行氮氣沖洗，避免煤樣內存留的氧氣使得影響氮氣和空氣的混合氣體中氧氣的輸入量與煤樣中實際氧氣量不相符，進而影響實驗結果的準確性。4、本專利技術通過在液壓缸的無桿腔內設置回復彈簧，能夠為活塞桿的伸出量起到一定的阻礙作用，進而避免所述施壓機構為上蓋施加過大的壓力。5、本專利技術的實現成本低，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。【附圖說明】圖1為本專利技術的結構示意圖。圖2為圖1中A處的放大圖。附圖標記說明:1一施壓機構；1-1一缸體；1-2—活塞桿；1-3—回復彈簧；2—主體支架；2-1—基座；2-2—反力板；2-3—立柱；3—上蓋；3-1 —連接筒；4一盛煤容器；4-1 一通氣口 ；4-2—壓力測試管；4-3—數據線穿出口 ；5—排氣閥；6—第一氣壓表；7—第一輸氣管；8—第二截斷閥；9 一第二流量計；10—第三輸氣管；11 一空氣發生器；12—氮氣瓶；13—減壓閥；14一第二輸氣管；15—集氣容器；16—第四輸氣管；17—第三截斷閥；18—第一截斷閥；19一第一流量計；20—第二氣壓表；21—傳感器支撐框架；22—溫度傳感器；23—壓力傳感器；24—數據采集巡檢儀；25—絕熱層；26—保溫層；27—密封墊圈。【具體實施方式】如圖1和圖2所示的一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，包括用于盛裝煤樣的盛煤容器4、用于向所述盛煤容器4內的煤樣施加靜態壓力的施壓機構1、用于向所述盛煤容器4輸入空氣和氮氣的混合氣體的充氣系統和用于采集所述盛煤容器4輸出氣體的氣體采集裝置，所述盛煤容器4的上端設置有用于與所述施壓機構當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種煤巖蠕變過程中自燃特性測試用實驗裝置，其特征在于：包括用于盛裝煤樣的盛煤容器(4)、用于向所述盛煤容器(4)內的煤樣施加靜態壓力的施壓機構(1)、用于向所述盛煤容器(4)輸入空氣和氮氣的混合氣體的充氣系統以及用于采集所述盛煤容器(4)輸出氣體的氣體采集裝置，所述盛煤容器(4)的上端設置有用于與所述施壓機構(1)相配合以將所述靜態壓力傳遞給所述煤樣的上蓋(3)，所述上蓋(3)與盛煤容器(4)內壁滑動配合；所述盛煤容器(4)內設置有傳感器支撐框架(21)，所述傳感器支撐框架(21)上設置有多個溫度傳感器(22)，多個所述溫度傳感器(22)沿傳感器支撐框架(21)的高度方向分層布設，所述盛煤容器(4)內位于所述煤樣的頂面放置有用于與上蓋(3)接觸配合以測試所述靜態壓力大小的壓力傳感器(23)，所述盛煤容器(4)上連接有壓力測試管(4?2)，所述壓力測試管(4?2)上設置有第一氣壓表(6)和排氣閥(5)。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：翟小偉，來興平，鄧軍，馬礪，張辛亥，陳曉坤，肖旸，許延輝，王亞超，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61
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