CN118067785B - 煤自燃行为的可视化测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于矿井安全技术领域，特别提供了煤自燃行为的可视化测试系统及测试方法。煤自燃行为的可视化测试系统，包括智能配气系统、控温箱、透明炉罐、纹影仪、高精度电子秤、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、真空抽气系统、温度控制系统、气体采集分析系统和计算机设备。煤自燃行为的可视化测试系统能够模拟不同气体环境下煤样的自燃过程，并记录煤体反应的声波状态、重量大小、表面应力、气体产物数据，且整体结构合理，操作简单，具有较高的测试精度、广泛的适用性、实用性，具备推广价值，煤自燃行为的可视化测试方法可用于煤样吸附、解吸、自燃等过程的行为特征研究，为后续煤矿监测技术的开发和创新提供参考。
Description
技术领域
本发明属于矿井安全技术领域，特别提供了煤自燃行为的可视化测试系统及测试方法。
背景技术
据统计，2022年全年原煤产量45.6亿吨，比上年增长10.5%，全年能源消费总量54.1亿吨标准煤，比上年增长2.9%，其中煤炭消费量增长4.3%，煤炭消费量占能源消费总量的56.2%，比上年上升0.3个百分点。由此可见，在未来很长一段时间内，煤炭仍将在我国能源消费结构中占有主要地位。
煤自燃是影响煤矿安全生产的主要灾害之一，是煤氧化产热与向环境散热的矛盾发展的结果，煤自燃不仅造成严重的经济损失，还会诱发瓦斯爆炸等次生灾害以及产生有毒有害气体，造成人员伤亡。
掌握煤的自燃行为规律可为开发煤自燃有效防灭火技术提供理论依据。有效促进矿井煤自燃规律测试系统的发展，将提高煤炭灾害防治能力，全面提升煤矿信息化水平，深度助力矿井煤炭防患于未“燃”，可以保障我国煤矿安全高效生产，减少人员伤亡和财产损失，降低防灭火处理成本，提高煤矿企业经济效益。
现阶段的煤自燃规律测试系统多是根据煤氧化升温过程中产生温度场、气体等产物的变化，进而研究煤的自燃氧化升温规律，但无法对煤自燃过程进行可视化分析，无法观察到煤自燃过程中煤样的相关变化、烟气流动状态等。
现阶段的煤自燃氧化高温点探测方法主要分为接触式与非接触式，包括热电偶法、钻孔法、遥感法、自然电位法等，但都受环境的影响较大，高温点定位不够准确。声波具有波长较长，传播过程中不易衰减的优点，温度对煤岩体产生的热损伤破裂，都会伴随有声波信号，因此通过声波进行煤自燃氧化高温点探测具有较大优势，可以将其应用在煤自燃升温的测试实验上，但市面上尚缺少一种在模拟煤自燃升温过程中，综合声波、应力及温度等多项测试，对煤的动作响应进行记录的设备。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：煤自燃行为的可视化测试系统，包括智能配气系统、控温箱、透明炉罐、纹影仪、高精度电子秤、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、真空抽气系统、温度控制系统、气体采集分析系统和计算机设备，高精度电子秤放置于控温箱内部的居中位置，透明炉罐装配于高精度电子秤上，透明炉罐的内部装入煤样，智能配气系统通过管路与透明炉罐连通，声波采集分析系统、温度控制系统和气体采集分析系统的采集端均插入透明炉罐内部并探入煤样内，煤表面应力采集分析系统的采集端包裹于煤体的外部，纹影仪设置于控温箱的侧壁上，且透过纹影仪能够直接观察到透明炉罐，高精度电子秤、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、温度控制系统、气体采集分析系统通过电路与计算机设备进行交互；
所述温度控制系统包括测温组件和控温组件。
进一步地，所述温度控制系统包括风扇、第一加热机构和热电偶，热电偶为测温组件，风扇和第一加热机构为控温组件，风扇和第一加热机构均装配于控温箱的侧壁上，第一加热机构呈环形设置于风扇的外围，热电偶自上而下插入透明炉罐内，且热电偶自上而下插入煤样内，其末端延伸至煤样的中央位置，风扇、第一加热机构和热电偶分别通过电路与计算机设备进行交互。
进一步地，所述声波采集分析系统包括声波采集组件，声波采集组件有两个，两个声波采集组件分别设置于透明炉罐的顶端和底端。
进一步地，所述煤表面应力采集分析系统包括光纤传感器和光纤解调仪，透明炉罐的内部设置有透明薄膜和石棉网，透明薄膜沿透明炉罐的侧壁分布，呈筒状，且透明薄膜与透明炉罐之间留有间隙，间隙的宽度大于光纤传感器的厚度，两个石棉网分别设置于透明薄膜的上下两端构成柱状封闭容器，煤样位于该柱状封闭容器内，光纤传感器设置于间隙内并缠绕于透明薄膜表面，光纤解调仪通过电路与计算机设备进行交互。
进一步地，所述真空抽气系统包括真空抽气泵，真空抽气泵通过管路连接至透明炉罐内部，该管路上装配有电控阀门，电控阀门通过电路与计算机设备进行交互。
进一步地，所述气体采集分析系统包括气相色谱仪，气相色谱仪通过管路连接至透明炉罐内部，该管路上装配有电控阀门，气相色谱仪和电控阀门分别通过电路与计算机设备进行交互。
进一步地，所述智能配气系统由多条供气单元和气体混合装置构成，多条供气单元分别通过管路与气体混合装置输入端连通，气体混合装置的输出端通过管路与透明炉罐连通；
每条所述供气单元提供一种气体，多种气体在气体混合装置混匀后输入至透明炉罐内。
进一步地，所述供气单元由气瓶、减压阀、稳压阀、稳流阀、压力表、气阻、高精型流量计构成和气体控制装置，气瓶、减压阀、稳压阀、稳流阀、压力表、气阻和高精型流量计通过管路依次连接，每条供气单元的高精型流量计分别通过线路与气体控制装置交互。
煤自燃行为的可视化测试方法，应用了煤自燃行为的可视化测试系统，其具体流程为：
步骤1：检查气路的气密性；
步骤2：制备煤样，并将煤样置入透明炉罐内，并记录高精度电子秤的示数；
步骤3：启动纹影仪、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统和气体采集分析系统，气体产物生成量、声波分贝大小、应力大小、煤样重量和温度变化数据由计算机设备实时记录；
同时，根据试验需要，选择是否启动真空抽气系统；
步骤4：配置智能配气系统，并将混合气体输入至煤样内；
步骤5：启动温度控制系统，开始模拟煤样自燃所需的环境温度；
同时，启动气体采集分析系统进行周期性采样，并对气体产物进行分析；
步骤6：关闭智能配气系统，持续监测记录煤样在达到最高温度后，一段时间内煤样降温过程中的相关数据；
步骤7：关闭所有设备，清理试验煤样；
步骤8：对收集到的实验数据进行整理，绘制试验过程中，气体产物、声波、应力、煤样重量随温度、时间的变化曲线及其中相关耦合关系曲线。
进一步地，步骤5中的温度控制系统和气体采集分析系统具体设置方式为：
根据试验的温度需求，设定温度控制系统对煤样加热的起始温度、终止温度和升温速率，并实时监测煤样温度；
气体采集分析系统的采样指标为温度，即设定一个温度变化阈值，每当温度的变化量超出该阈值时，进行一次采样。
使用本发明的有益效果是：
煤自燃行为的可视化测试系统能够模拟不同气体环境下煤样的自燃过程，并记录煤体反应的声波状态、重量大小、表面应力、气体产物数据，且整体结构合理，操作简单，具有较高的测试精度、广泛的适用性、实用性，具备推广价值；
此外，煤自燃行为的可视化测试系统采用了透明炉罐和透明的控温箱，并装配了纹影仪，能够直观地观察煤样的烟气流动状态、膨胀状态、重量变化状态以及声波变化情况，实现气体产物、温度、压力、声波、流速等多参量的原位一体化实时监测、动态感知。
煤自燃行为的可视化测试方法可用于煤样吸附、解吸、自燃等过程的行为特征研究，为后续煤矿监测技术的开发和创新提供参考。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明透明炉罐的放大图；
图3是本发明控温箱炉门的结构示意图；
附图标记包括：
1、智能配气系统；
101、气瓶；102、减压阀；103、稳压阀；104、稳流阀；105、压力表；106、气阻；107、高精型流量计；108、气体混合装置；109、气体控制装置；
2、控温箱；
201、透明视窗；202、纹影仪；203、风扇；204、第一加热机构；205、高精度电子秤；206、第二加热机构；
3、透明炉罐；
301、透明薄膜；302、出气管；303、热电偶；304、声波采集组件；305、光纤传感器；306、进气管；307、透气托盘；308、耐火塞；309、石棉网；310、声波放大器；
4、气相色谱仪；5、真空抽气泵；6、光纤解调仪；7、计算机设备；8、除水器；
粗直线为管路；粗虚线为电路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例一
参照图1-图3，煤自燃行为的可视化测试系统，包括智能配气系统1、控温箱2、透明炉罐3、纹影仪202、高精度电子秤205、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、真空抽气系统、温度控制系统、气体采集分析系统和计算机设备7，高精度电子秤205放置于控温箱2内部的居中位置，透明炉罐3装配于高精度电子秤205上，透明炉罐3的内部装入煤样，智能配气系统1通过管路与透明炉罐3连通；
智能配气系统1向透明炉罐3注入混合气体，且能够调整混合气体的成分及各成分占比，模拟多种气体氛围、不同氧化阶段（如绝热氧化阶段、缓慢氧化阶段、加速氧化阶段、激烈氧化阶段等），便于模拟煤样在不同气体环境下的自燃过程；
声波采集分析系统、温度控制系统和气体采集分析系统的采集端均插入透明炉罐3内部并探入煤样内，煤表面应力采集分析系统的采集端包裹于煤体的外部，纹影仪202设置于控温箱2的侧壁上，且透过纹影仪202能够直接观察到透明炉罐3，高精度电子秤205、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、温度控制系统、气体采集分析系统通过电路与计算机设备7进行交互；
其中，温度控制系统包括测温组件和控温组件，测温组件用于监测煤样的温度，控温组件用于调整控温箱2的内部温度，可用于对透明炉罐3进行加热，模拟煤样外部环境温度变化的效果，也可用于加速控温箱2内空气流通速度，提高散热效率。
优选地，每段管路上均设置有电控阀门，电控阀门均通过电路与计算机设备7交互。
具体地，交互指相互之间能够进行信息传递；
即计算机设备7能够向智能配气系统1、控温箱2、高精度电子秤205、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、真空抽气系统、温度控制系统、气体采集分析系统以及管路上的各个阀门发送指令，实现各设备组件的统一控制，高精度电子秤205、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、温度控制系统、气体采集分析系统也能够将监测数据实时反馈至计算机设备7，实现数据的统一记录，以此构建一个完整的设备控制及数据记录平台。
温度控制系统包括风扇203、第一加热机构204和热电偶303，热电偶303为测温组件，风扇203和第一加热机构204为控温组件，风扇203和第一加热机构204均装配于控温箱2的侧壁上，第一加热机构204呈环形设置于风扇203的外围，热电偶303自上而下插入透明炉罐3内，且热电偶303自上而下插入煤样内，其末端延伸至煤样的中央位置，风扇203、第一加热机构204和热电偶303分别通过电路与计算机设备7进行交互。
风扇203与第一加热机构204配合，向控温箱2内鼓入热空气，达到调整并维持控温箱2内温度的效果，热电偶303从内部对煤样进行温度检测。
优选地，温度控制系统还包括第二加热机构206，第二加热机构206设置于控温箱2内，连通智能配气系统1与透明炉罐3的管路在接入透明炉罐3的过程中途经第二加热机构206，第二加热机构206通过电路与计算机设备7进行交互；
第二加热机构206用于调控从智能配气系统1输入至透明炉罐3内气体的温度。
其中，第一加热机构204可选用电热丝。
声波采集分析系统包括声波采集组件304，声波采集组件304有两个，两个声波采集组件304分别设置于透明炉罐3的顶端和底端。
其中，声波采集组件304由声波导管和声波接收器构成，声波导管的前端探入煤样内，声波导管的后端延伸至透明炉罐3的外部，声波接收器装配于声波导管的后端，声波接收器通过电路与计算机设备7进行交互。
声波导管的外部套装有耐火塞308，声波导管通过耐火塞308装配于透明炉罐3的侧壁上。
优选地，声波采集分析系统还包括声波放大器310，声波放大器310设置于声波采集组件304与计算机设备7之间的电路上。
煤表面应力采集分析系统包括光纤传感器305和光纤解调仪6，透明炉罐3的内部设置有透明薄膜301和石棉网309，透明薄膜301沿透明炉罐3的侧壁分布，呈筒状，且透明薄膜301与透明炉罐3之间留有间隙，间隙的宽度大于光纤传感器305的厚度，两个石棉网309分别设置于透明薄膜301的上下两端构成柱状封闭容器，煤样位于该柱状封闭容器内，光纤传感器305设置于间隙内并缠绕于透明薄膜301表面，光纤解调仪6通过电路与计算机设备7进行交互。
真空抽气系统包括真空抽气泵5，真空抽气泵5通过管路连接至透明炉罐3内部，该管路上装配有电控阀门，电控阀门通过电路与计算机设备7进行交互。
气体采集分析系统包括气相色谱仪4，气相色谱仪4通过管路连接至透明炉罐3内部，该管路上装配有电控阀门，气相色谱仪4和电控阀门分别通过电路与计算机设备7进行交互。
优选地，气相色谱仪4与透明炉罐3之间设置有除水器8。
控温箱2的前侧装配有透明视窗201，纹影仪202装配于透明视窗201的中部。
智能配气系统1由多条供气单元和气体混合装置108构成，多条供气单元分别通过管路与气体混合装置108输入端连通，气体混合装置108的输出端通过管路与透明炉罐3连通；
每条供气单元提供一种气体，多种气体在气体混合装置108混匀后输入至透明炉罐3内。
供气单元由气瓶101、减压阀102、稳压阀103、稳流阀104、压力表105、气阻106和高精型流量计107构成，气瓶101、减压阀102、稳压阀103、稳流阀104、压力表105、气阻106和高精型流量计107通过管路依次连接；
智能配气系统1还包括气体控制装置109，每条供气单元的高精型流量计107分别通过线路与气体控制装置109交互，气体控制装置109用于调节对应供气单元的气体输出流量；
其中，根据设备部署环境，可选择性将气体控制装置109与计算机设备7连接，以便于从计算机设备端完成气体控制工作。
透明炉罐3侧壁的顶部左右对称的设置有两个出气管302，透明炉罐3的底部设置有进气管306，两个出气管302分别用于连接真空抽气系统和气体采集分析系统，进气管306用于连接智能配气系统1。
透明炉罐3的底部设置有透气托盘307，柱状封闭容器置于透气托盘307上。
优选地，透明炉罐3采用Φ110mm 石英玻璃制作；
透明薄膜301采用铁氟龙制作；
位于控温箱2内的设备组件均选用具备耐高温性质的型号。
实施例二
煤自燃行为的可视化测试方法，应用了实施例一中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其具体流程为：
步骤1：检查气路的气密性；
具体地，关闭管路的一端，通过智能配气系统1向管路中输入干空气，监测管路压力变化，若压力没变化，说明管路气密性良好，反之，则从管路尾端逐个关闭阀门，对气路进行逐段气密性检测，定位漏气点。
步骤2：制备煤样，并将煤样置入透明炉罐3内，并记录高精度电子秤205的示数；
具体地，煤样制备过程为：准备不同粒径的煤颗粒，使用高精度电子天平称根据试验需求，分别称取不同分量的煤颗粒，并将多份煤颗粒混合得到试验需求的煤样。
步骤3：启动纹影仪202、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统和气体采集分析系统，气体产物生成量、声波分贝大小、应力大小、煤样重量和温度变化数据由计算机设备7实时记录，完成实验准备工作；
同时，根据试验需要，选择是否启动真空抽气系统；
具体地，当需要真空处理时，则打开对应的阀门，启动真空抽气系统，对透明炉罐3内的煤样进行抽真空，并设置时间间隔，周期性记录高精度电子秤205的示数，待高精度电子秤205的示数基本保持不变后关闭真空抽气系统。
步骤4：配置智能配气系统1，并将混合气体输入至煤样内；
根据试验需求，配置智能配气系统1输出混合气体的成分、流量和进气速度（该需求为待检测煤样对应的井下气体成分的种类和比例，常规井下气体环境主要包括氧气、氮气和甲烷，对应的，配置三个供气单元，且三个供气单元的气瓶分别为氧气瓶、氮气瓶和高压甲烷气瓶），配置完成后打开气路，将混合气体通入煤样内。
步骤5：启动温度控制系统，开始模拟煤样自燃所需的环境温度；
同时，启动气体采集分析系统进行周期性采样，并对气体产物进行分析；
具体地，根据试验的温度需求，设定温度控制系统对煤样加热的起始温度、终止温度和升温速率，并实时监测煤样温度；
气体采集分析系统的采样指标为温度，即设定一个温度变化阈值，每当温度的变化量超出该阈值时，进行一次采样。
步骤6：关闭智能配气系统，持续监测记录煤样在达到最高温度后，一段时间内煤样降温过程中的相关数据；
具体地，该监测时长根据试验需求制定。
步骤7：关闭所有设备，清理试验煤样。
步骤8：对收集到的实验数据进行整理，绘制试验过程中，分别绘制各气体产物生成量、声波分贝大小、应力大小、煤样重量与温度变化的相关耦合关系曲线，分别绘制各气体产物生成量、声波分贝大小、应力大小、煤样重量与时间变化的相关耦合关系曲线。
研究人员通过对上述数据进行分析，能够明晰声波-应力-温度作用下煤自燃规律，为提高煤炭灾害防治能力，全面提升煤矿信息化水平提供科学依据。
实施例三
具体应用实施例二中所述的煤自燃行为的可视化测试方法，对某煤样进行甲烷吸附解析演化规律研究，具体操作如下：
检查系统气路的气密性。
制备煤样，将煤样用高速破碎机处理后，分别筛出粒径为60～80、80～100、100～200目的煤样，随后将三种粒径的煤样分别置于恒温干燥设备中室温干燥12小时，最后将三种粒径的煤样各取160g混合均匀后放入可视化反应炉中，同时记录高精度电子秤205的示数，并在试验过程中每隔10秒进行重量数据的记录，同时启动纹影仪202、声波采集分析系统和煤表面应力采集分析系统，相关数据由电脑实时记录。
通过智能配气系统1调节各气体浓度，使透明炉罐3的进气成分为干空气，调节进气流量为30mL/min。
启动温度控制系统，设定测温组件起始温度为20℃，终止温度为230℃，开始以0.5℃/min的升温速率进行程序升温，启动气体采集分析系统，每隔10°C采集气样分析，分析产生的CH4、CO、C02、C2H6、C2H4等气体，并保存试验数据；
分析煤在甲烷吸附解析过程中的应力、声波、气体产物（CH4、CO、C02、C2H6、C2H4）、煤样重量相关数据的变化情况。
实施例四
具体应用实施例二中所述的煤自燃行为的可视化测试方法，对某煤样进行5%～21%氧氛下煤的自燃规律研究，具体操作如下：
制备煤样，将煤样用高速破碎机处理后，分别筛出粒径为60～80、80～100、100～200目的煤样，随后将三种粒径的煤样分别置于恒温干燥设备中室温干燥12小时，最后将三种粒径的煤样各取160g混合均匀后放入可视化反应炉中，同时记录高精度电子秤205的示数，并在试验过程中每隔10秒进行重量数据的记录，同时启动纹影仪202、声波采集分析系统和煤表面应力采集分析系统，相关数据由电脑实时记录。
通过智能配气系统1调节各气体浓度，使透明炉罐3的进气成分为21%氧浓度气体（该气体为混合气体，除氧气外的气体成分根据实验需求调配双组分气体或者三组分气体，如氮气、氮气+甲烷等），调节进气流量为80mL/min。
打开温度控制系统，设定测温组件起始温度为30℃，终止温度为200℃，开始以1℃/min的升温速率进行程序升温；同时启动气体采集分析系统，每隔10°C采集气样分析，保存试验数据；
当煤样温度达到200℃时试验结束，随后打开控温箱中的控温组件，使透明炉罐3的温度降至常温；
调整氧气浓度重复上述试验流程；
分析煤在不同氧氛条件下的应力、声波、气体产物、煤样重量及相关数据的变化情况。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：包括智能配气系统、控温箱、透明炉罐、纹影仪、高精度电子秤、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、真空抽气系统、温度控制系统、气体采集分析系统和计算机设备，高精度电子秤放置于控温箱内部的居中位置，透明炉罐装配于高精度电子秤上，透明炉罐的内部装入煤样，智能配气系统通过管路与透明炉罐连通，声波采集分析系统、温度控制系统和气体采集分析系统的采集端均插入透明炉罐内部并探入煤样内，煤表面应力采集分析系统的采集端包裹于煤体的外部，纹影仪设置于控温箱的侧壁上，且透过纹影仪能够直接观察到透明炉罐，高精度电子秤、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统、温度控制系统、气体采集分析系统通过电路与计算机设备进行交互；
所述温度控制系统包括测温组件和控温组件。
2.根据权利要求1中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述温度控制系统包括风扇、第一加热机构和热电偶，热电偶为测温组件，风扇和第一加热机构为控温组件，风扇和第一加热机构均装配于控温箱的侧壁上，第一加热机构呈环形设置于风扇的外围，热电偶自上而下插入透明炉罐内，且热电偶自上而下插入煤样内，其末端延伸至煤样的中央位置，风扇、第一加热机构和热电偶分别通过电路与计算机设备进行交互。
3.根据权利要求1中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述声波采集分析系统包括声波采集组件，声波采集组件有两个，两个声波采集组件分别设置于透明炉罐的顶端和底端。
4.根据权利要求1中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述煤表面应力采集分析系统包括光纤传感器和光纤解调仪，透明炉罐的内部设置有透明薄膜和石棉网，透明薄膜沿透明炉罐的侧壁分布，呈筒状，且透明薄膜与透明炉罐之间留有间隙，间隙的宽度大于光纤传感器的厚度，两个石棉网分别设置于透明薄膜的上下两端构成柱状封闭容器，煤样位于该柱状封闭容器内，光纤传感器设置于间隙内并缠绕于透明薄膜表面，光纤解调仪通过电路与计算机设备进行交互。
5.根据权利要求1中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述真空抽气系统包括真空抽气泵，真空抽气泵通过管路连接至透明炉罐内部，该管路上装配有电控阀门，电控阀门通过电路与计算机设备进行交互。
6.根据权利要求1中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述气体采集分析系统包括气相色谱仪，气相色谱仪通过管路连接至透明炉罐内部，该管路上装配有电控阀门，气相色谱仪和电控阀门分别通过电路与计算机设备进行交互。
7.根据权利要求1中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述智能配气系统由多条供气单元和气体混合装置构成，多条供气单元分别通过管路与气体混合装置输入端连通，气体混合装置的输出端通过管路与透明炉罐连通；
每条所述供气单元提供一种气体，多种气体在气体混合装置混匀后输入至透明炉罐内。
8.根据权利要求7中所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：所述供气单元由气瓶、减压阀、稳压阀、稳流阀、压力表、气阻、高精型流量计构成和气体控制装置，气瓶、减压阀、稳压阀、稳流阀、压力表、气阻和高精型流量计通过管路依次连接，每条供气单元的高精型流量计分别通过线路与气体控制装置交互。
9.煤自燃行为的可视化测试方法，应用了权利要求1-8中任意一项所述的煤自燃行为的可视化测试系统，其特征在于：具体流程为：
步骤1：检查气路的气密性；
步骤2：制备煤样，并将煤样置入透明炉罐内，并记录高精度电子秤的示数；
步骤3：依次启动纹影仪、声波采集分析系统、煤表面应力采集分析系统和气体采集分析系统，相关数据由计算机设备实时记录；
同时，根据试验需要，选择是否启动真空抽气系统；
步骤4：配置智能配气系统，并将混合气体输入至煤样内；
步骤5：启动温度控制系统，开始模拟煤样自燃所需的环境温度；
同时，启动气体采集分析系统进行周期性采样，并对气体产物进行分析；
步骤6：关闭智能配气系统，持续监测记录煤样在达到最高温度后，一段时间内煤样降温过程中的相关数据；
步骤7：关闭所有设备，清理试验煤样；
步骤8：对收集到的实验数据进行整理，绘制试验过程中，气体产物、声波、应力、煤样重量随温度、时间的变化曲线及其中相关耦合关系曲线。
10.根据权利要求9中所述的煤自燃行为的可视化测试方法，其特征在于：步骤5中的温度控制系统和气体采集分析系统具体设置方式为：
根据试验的温度需求，设定温度控制系统对煤样加热的起始温度、终止温度和升温速率，并实时监测煤样温度；
气体采集分析系统的采样指标为温度，即设定一个温度变化阈值，每当温度的变化量超出该阈值时，进行一次采样。
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