CN100507559C - 基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，由恒温控制箱(1)、氧气浓度测试仪(2)、耗氧量测试容器(3)及气体导出管(5)组成，耗氧量测试容器(3)为具有平底和长瓶颈的石英玻璃球形腔体，耗氧量测试容器(3)的球形腔体位于恒温控制箱(1)内，长瓶颈的上部伸出恒温控制箱(1)并由活塞式密封塞(4)密封，气体导出管(5)的一端穿过活塞式密封塞(4)伸入耗氧量测试容器(3)中，另一端与氧气浓度测试仪(2)相连，气体导出管(5)上串接有气阀开关(6)。本发明使煤的自燃倾向性鉴定方法更加科学、合理，其鉴定过程真实地反映了煤的低温氧化特性，因此鉴定结果准确可靠。
Description
技术领域
本发明属于对煤自燃倾向性进行鉴定和分类的技术领域，具体地说，涉及一种基于耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置。
背景技术
煤炭自燃是煤矿矿井和煤炭储运过程的重大灾害之一。煤的自燃倾向性，即煤自燃难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一。不同煤层、不同矿井的煤具有不同的煤自燃倾向性。煤自燃倾向性是煤矿防灭火等级划分的基本依据，所有防灭火技术与措施都建立在煤自燃倾向性鉴定基础之上。因此，科学地鉴定煤自燃倾向性对于矿井防灭火和煤炭储运过程是至关重要的。
目前，我国煤炭行业在煤炭自燃倾向性鉴定手段方面，主要采用色谱动态吸氧鉴定装置来确定煤的自燃倾向性，其方法是根据煤在30℃时对氧气的物理吸附能力来确定煤的自燃倾向性大小，即根据物理吸附氧气量的多少来判断煤的自燃倾向性强弱。我国现行煤自燃倾向性鉴定装置及其相应采用的方法有下列不足之处：1)煤自燃过程不但有物理吸附氧，而且还包括更重要的煤与氧的化学吸附和化学反应过程；2)我国现行煤炭自燃倾向性是一种间接的测试方法，并且还没有证据表明煤在某一温度点对氧的吸附能力同煤的自燃倾向性有必然的联系。煤物理吸附氧的能力与煤表面性质和孔隙结构相关，是煤物理特性的一种表现；3)我国现行煤自燃倾向性鉴定对不同煤种的分类标准不一样，即鉴定结果及其分类与煤种挂钩，这就与该法的分类原则相矛盾。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，通过该装置可科学、准确地判断出煤的自燃倾向性强弱。
为解决上述技术问题，本发明的基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，包括恒温控制箱、氧气浓度测试仪及耗氧量测试容器，耗氧量测试容器为具有平底和长瓶颈的石英玻璃球形腔体，耗氧量测试容器的球形腔体位于恒温控制箱内，长瓶颈的上部伸出恒温控制箱并由活塞式密封塞密封，气体导出管的一端穿过活塞式密封塞伸入耗氧量测试容器中，另一端与氧气浓度测试仪相连，气体导出管上串接有气阀开关。
使用时将一定粒度的干燥煤样放入盛满常温常压空气的耗氧量测试容器中，并使煤样均匀平铺于耗氧量测试容器的平底部，将耗氧量测试容器的球形腔体放入恒温控制箱中，将恒温控制箱设置在100℃恒温1小时以上，利用氧气浓度检测仪检测耗氧量测试容器内氧气浓度的变化量，从而求得每克干燥煤样低温氧化耗氧量作为指标对煤自燃倾向性进行鉴定。由于将煤自燃性鉴定方法由传统不能够反映煤低温氧化特性的物理吸附氧的方法改变为利用煤低温氧化耗氧量为指标对煤自然倾向性进行鉴定，具有坚实的理论基础，能够科学地对煤自燃倾向性进行鉴定，实现方法和测试过程简单，使分类方法统一。
本发明使煤的自燃倾向性鉴定方法更加科学、合理，其鉴定过程真实地反映了煤的低温氧化特性，因此鉴定结果准确可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，由恒温控制箱1、氧气浓度测试仪2、耗氧量测试容器3及气体导出管5组成。耗氧量测试容器3为具有平底和长瓶颈的石英玻璃球形腔体，耗氧量测试容器3的球形腔体通过托架9位于恒温控制箱1内，长瓶颈的上部伸出恒温控制箱1并由活塞式密封塞4密封。气体导出管5的一端穿过活塞式密封塞4伸入耗氧量测试容器3中，另一端与氧气浓度测试仪2相连，气体导出管5上串接有气阀开关6。活塞式密封塞4能够在气体受热膨胀时向瓶颈上部运动，并在需要导出气体进行氧气浓度检测时用小玻璃棍向下压出耗氧量测试容器3里的气体。
从图1可看出：气体导出管5的内端口套装有石棉保护套7，以防止煤粉等异物进入管内堵塞管道。活塞式密封塞4上通过环形槽安装有密封圈8，使活塞式密封塞4的密封更可靠。
恒温控制箱1内外表面为不锈钢的双层构造，双层之间加石棉绝热材料，在箱体内靠后位置布置有加热电阻丝、风扇等，在箱体内置一铂电阻温度探头10，并由测温板、A/D转换板、单片机与温度控制器组成的温度探测与控制系统使箱体温度恒定在设定值，并通过箱体上的显示面板11显示。
耗氧量测试容器3瓶颈处有刻度线12，往里装入常温常压的空气时，活塞式密封塞4的底端边缘要与该刻度线对齐，以实现加入空气的定量。活塞式密封塞4外表面最好涂上凡士林，既作为润滑剂，又加强其密封效果。
耗氧量测试容器3、活塞式密封塞4及气体导出管5在初次使用前，应将它们置于设定温度为110℃的恒温控制箱1内恒温氧化2小时以上，对它们作老化处理，以提高鉴定结果的准确性。
使用时将一定粒度的干燥煤样放入盛满常温常压空气的耗氧量测试容器3中，并使煤样均匀平铺于耗氧量测试容器3的平底部，将耗氧量测试容器3的球形腔体放入恒温控制箱1中，将恒温控制箱1设置在100℃恒温1小时以上，利用氧气浓度检测仪2检测耗氧量测试容器3内氧气浓度的变化量，就可进一步求出每克干燥煤样的低温氧化耗氧量，以此作为指标对煤自燃倾向性进行鉴定。
Claims (3)
1、一种基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，其特征在于包括恒温控制箱(1)、氧气浓度测试仪(2)及耗氧量测试容器(3)，所述耗氧量测试容器(3)为具有平底和长瓶颈的石英玻璃球形腔体，耗氧量测试容器(3)的球形腔体位于恒温控制箱(1)内，长瓶颈的上部伸出恒温控制箱(1)并由活塞式密封塞(4)密封，气体导出管(5)的一端穿过活塞式密封塞(4)伸入耗氧量测试容器(3)中，另一端与氧气浓度测试仪(2)相连，气体导出管(5)上串接有气阀开关(6)。
2、根据权利要求1所述的基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，其特征在于所述气体导出管(5)的内端口套装有石棉保护套(7)。
3、根据权利要求1所述的基于低温氧化耗氧量的煤自燃倾向性鉴定装置，其特征在于所述活塞式密封塞(4)上通过环形槽安装有密封圈(8)。
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