CN219871317U - 一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,包括加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪及驱动电路,煤样夹持机构分别与加载机构和煤氧化气体指标分析仪间通过管道连通,且连接位置处均设控制阀,驱动电路分别与加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪电气连接。本实用新型一方面可有效满足不同结构类型煤样检测、及不同环境检测作业的需要,并可有效的提高测作业效率和检测精度;另一方面极大的简化了检测设备的结构,提高了检测设备操作调节作业的便捷性和灵活性,从而有效的降低检测煤样检测作业操作的劳动强度和难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤样自燃特性测试装置,特别是涉及一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置。
背景技术
煤氧化特性的测定是当前确保煤矿生产安全和制约煤矿产能及工作面顺利开展的重要制约因素,针对这一问题,当前开发了多种结构类型的煤样自燃特性检测装置及相应的检测方法,如专利申请号为“202210843835.8”的“一种应力-温度耦合作用下煤自燃行为规律测试装置”、专利申请号为“202221702954.3”的“一种煤矿安全监控煤自燃预测预报设备”等专利技术,虽然均不能程度满足了对煤样特性检测作业的需要,但在使用中,均不同程度存在设备系统结构复杂,操作繁琐且难度大,且在检测作业时煤样适应性差,仅能满足特定煤样安装实验的需要,且煤样安装拆卸作业难度较大;与此同时,在进行检测作业时,对煤样调温作业时的效率 较低,能耗较高,且煤样检测处理时的高温设备也易因设备之间及排除的气流间的热传递导致外部设备故障,从而影响了设运行的稳定性和实验作业的效率。
因此针对这一现状,迫切需要开发一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,以满足实际使用的需要。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足,本实用新型提供一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,以克服以上缺陷满足实际测试作业工作的需要。
为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:
一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,包括加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪及驱动电路,煤样夹持机构分别与加载机构和煤氧化气体指标分析仪间通过管道连通,且连接位置处均设控制阀,驱动电路分别与加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪电气连接,其中煤样夹持机构包括煤样室、活塞压头、密封堵头、承载机架、翻转机构、联轴器、调温夹套、降温夹套、伸缩驱动柱、温湿度传感器、压力传感器,其中承载机架为轴向截面呈矩形的柱状框架结构,煤样室下半部嵌于承载机架上半部内,并通过翻转机构与承载机架顶部间铰接,煤样室为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构,其上端面和下端面均与密封堵头连接并构成闭合腔体结构,其中煤样室顶部的密封堵头设进气口,并通过进气口与加载机构连通,煤样室底部的密封堵头设与其同轴分布的导向孔,活塞压头上半部前期煤样室内,下端面通过导向孔位于煤样室外,活塞压头分别与煤样室侧壁及导向孔孔壁间相抵并滑动连接,且活塞压头下端面通过联轴器与伸缩驱动柱连接,活塞压头内设一个与其同轴分布的导气腔,导气腔上端面与煤样室连通,下端面位于煤样室外并与煤氧化气体指标分析仪连通,伸缩驱动柱嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布,且伸缩驱动柱另与加载机构连接,调温夹套和降温夹套均至少一个,其中调温夹套包覆在煤样室外并与煤样室同轴分布,降温夹套包覆在伸缩驱动柱外并与伸缩驱动柱同轴分布,调温夹套、降温夹套均与加载机构连通,温湿度传感器、压力传感器均至少一个,并均位于煤样室内。
进一步的,所述的加载机构包括基座、液压站、空压机、加热液箱、冷却液箱、循环泵、气压传感器,所述基座为横断面横矩形的框架结构,所述液压站、空压机、加热液箱、冷却液箱均嵌于基座内,其中所述液压站通过导流管与伸缩驱动柱间连通,所述加热液箱、冷却液箱均至少一个,其中加热液箱通过循环泵与调温夹套连通,冷却液箱通过循环泵与降温夹套间连通,同时,所述空压机通过导气管与进气口连通,所述导气管两端与空压机和进气口间通过控制阀连通,且导气管上设一个气压传感器,所述液压站、空压机、加热液箱、冷却液箱、循环泵、气压传感器均与驱动电路电气连接。
进一步的,所述煤样夹持机构另设气体过滤机构,所述气体过滤机构与承载机架外侧面连接,所述气体过滤机构一端通过引流气管与导气腔连通,另一端通过引流气管与煤氧化气体指标分析仪连通,所述引流气管包括金属管体、散热翅板、快速接头及控制阀,所述金属管体为横断面呈圆形的空心管状结构,其两端均设快速接头,并通过快速接头分别与导气腔、气体过滤机构连通,所述金属管体两端位置另均设控制阀,此外所述金属管体内侧面设至少两条环绕其轴线均布的沉积槽,所述沉积槽长度不大于金属管体长度的80%,其横断面呈“凵”字形槽装结构,同时金属管体外表面设若干沿其轴线均布的散热翅板,所述散热翅板板面与金属管体轴线垂直分布,且各散热翅板环绕金属管体轴线分布,所述气体过滤机构另与驱动电路电气连接。
进一步的,所述煤样室包括承载柱、换热板、密封环、硬质保温护套及导向滑轨,其中所述承载柱为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构,其上端面及下端面与密封堵头连接位置处均设至少一条与承载柱同轴分布的密封环,所述承载柱外侧面设与其同轴分布的调温腔,所述换热板为横断面呈“T”字形板状结构,换热板若干,嵌于调温腔内并与调温腔底部连接,且所述换热板板面与调温腔槽底垂直分布并环绕承载柱轴线平行分布,所述调温夹套嵌于调温腔内并通过调温腔包覆在承载柱外,所述调温夹套内侧面与各换热板上端面相抵,同时调温夹套外侧面比调温腔上端面0—10毫米,所述硬质保温护套包覆在承载柱和调温夹套外,所述导向滑轨共两个,对称分布在承载柱轴线两侧,且导向滑轨旋转轴与承载柱轴线垂直并相交,所述导向滑轨包覆在承载柱及调温夹套外,并与翻转机构间连接。
进一步的,所述调温夹套、降温夹套均包括隔热基板、换热管、温度传感器、弹性密封衬层、连接铰链、连接扣,其中所述隔热基板共两个,均为横断面呈圆弧状的板状结构,两隔热基板之间一条侧表面通过若干连接铰链铰接,另一条侧表面通过若干连接扣连接,且两隔热基板间构成横断面呈圆形的空心柱状结构,所述隔热基板内侧面均设至少一条换热管,所述换热管环绕隔热基板中心点呈螺旋状结构分布,且所述弹性密封衬层包覆在换热管侧表面外,且换热管前端面与弹性密封衬层前端面间平齐分布,所述隔热基板内侧面另设一个温度传感器,所述温度传感器另与驱动电路电气连接,所述调温夹套内侧面另设至少一条电加热丝,所述电加热丝与换热管外侧面连接,并与换热管轴线平行分布,所述电加热丝设接线端子,且接线端子嵌于调温夹套的隔热基板外表面,电加热丝通过接线端子与驱动电路电气连接。
进一步的,所述活塞压头包括承压柱头、传动柱、承压弹簧、托盘及密封环,其中所述承压柱头、传动柱均为圆柱结构,且承压柱头下端面与传动柱上端面连接并同轴分布,所述导气腔嵌于压柱头、传动柱内并同轴分布,承压柱头位于煤样室内,传动柱位于煤样室外,所述承压柱头和托盘外侧面均设至少两条沿其轴线从上向下分布的密封环,并通过密封环与煤样室内侧面滑动连接,所述托盘通过承压弹簧与承压柱头上端面连接并同轴分布,且承压柱头与托盘间间距为0—20毫米,且所述托盘上均布若干孔径不大于1毫米的透孔,相邻两个透孔间间距为1—5毫米,所述承压弹簧下端面通过至少三个环绕承压柱头轴线均布的压力传感器与承压柱头连接,所述温湿度传感器嵌于承压柱头上端面内,并位于托盘下方。
进一步的,所述托盘下端面与承压柱头上端面间另通过柔性护套连接,所述柔性护套为圆柱空心管状结构,并包覆在承压弹簧和各压力传感器外。
进一步的,所述驱动电路为基于工业计算机为基础的电路系统,且驱动电路另设控制箱和操控界面,且驱动电路嵌于控制箱内,并与操控界面电气连接,同时操控界面嵌于控制箱外。
进一步的,所述承载机架包括底架、顶架、升降驱动机构、圆弧导轨,其中所述底架为轴向截面呈矩形的柱状框架结构,所述伸缩驱动柱嵌于底架内并与底架间同轴分布,所述顶架共两个,均为横断面呈矩形的框架结构,两顶架对称分布在底架轴线两侧,并分别通过至少一个升降驱动机构与底架上端面连接,所述煤样室位于两顶架之间并与底架间同轴分布,所述煤样室与顶架间通过翻转机构铰接,同时另通过圆弧导轨与顶架内侧面间滑动连接,所述圆弧导轨与顶架内侧面连接,包覆在翻转机构外并与翻转机构同轴分布,煤样室通过翻转机构和圆弧导轨进行0°—120°范围旋转,所述升降驱动机构与驱动电路间电气连接。
本实用新型集成化程度及运行自动化程度高,操作简便灵活,可有效提高煤样检测作业效率和检测精度,同时一方面可有效满足不同结构类型煤样检测、及不同环境检测作业的需要,并可有效的提高测作业效率和检测精度;另一方面极大的简化了检测设备的结构,提高了检测设备操作调节作业的便捷性和灵活性,从而有效的降低检测煤样检测作业操作的劳动强度和难度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。
图1为本实用新型系统结构示意图;
图2为煤样夹持机构局部结构示意图;
图3为煤样腔结构示意图;
图4为活塞压头结构示意图;
图5为加载机构结构示意图;
图6为引流气管结构示意图。
实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
如图1-6所示,一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,包括加载机构1、煤样夹持机构2、煤氧化气体指标分析仪3及驱动电路4,煤样夹持机构2分别与加载机构1和煤氧化气体指标分析仪3间通过管道连通,且连接位置处均设控制阀5,驱动电路4分别与加载机构1、煤样夹持机构2、煤氧化气体指标分析仪3电气连接。
本实施例中,所述煤样夹持机构2包括煤样室21、活塞压头22、密封堵头23、承载机架24、翻转机构25、联轴器26、调温夹套27、降温夹套28、伸缩驱动柱29、温湿度传感器20、压力传感器201,其中承载机架24为轴向截面呈矩形的柱状框架结构,煤样室21下半部嵌于承载机架24上半部内,并通过翻转机构25与承载机架24顶部间铰接,煤样室21为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构,其上端面和下端面均与密封堵头22连接并构成闭合腔体结构,其中煤样室21顶部的密封堵头23设进气口202,并通过进气口202与加载机构1连通,煤样室21底部的密封堵头22设与其同轴分布的导向孔203,活塞压头22上半部前期煤样室21内,下端面通过导向孔203位于煤样室21外,活塞压头22分别与煤样室21侧壁及导向孔203孔壁间相抵并滑动连接,且活塞压头下端面通过联轴器26与伸缩驱动柱29连接,活塞压头22内设一个与其同轴分布的导气腔204,导气腔204上端面与煤样室21连通,下端面位于煤样室21外并与煤氧化气体指标分析仪3连通,伸缩驱动柱29嵌于承载机架24内并与承载机架24同轴分布,且伸缩驱动柱29另与加载机构1连接,调温夹套27和降温夹套28均至少一个,其中调温夹套27包覆在煤样室21外并与煤样室21同轴分布,降温夹套28包覆在伸缩驱动柱29外并与伸缩驱动柱29同轴分布,调温夹套27、降温夹套28均与加载机构1连通,温湿度传感器20、压力传感器201均至少一个,并均位于煤样室21内。
重点说明的,所述的加载机构1包括基座11、液压站12、空压机13、加热液箱14、冷却液箱15、循环泵16、气压传感器17,所述基座11为横断面横矩形的框架结构,所述液压站12、空压机13、加热液箱14、冷却液箱15均嵌于基座11内,其中所述液压站12通过导流管与伸缩驱动柱29间连通,所述加热液箱14、冷却液箱15均至少一个,其中加热液箱14通过循环泵16与调温夹套27连通,冷却液箱15通过循环泵16与降温夹套28间连通,同时,所述空压机13通过导气管与进气口202连通,所述导气管两端与空压机13和进气口202间通过控制阀5连通,且导气管上设一个气压传感器17,所述液压站12、空压机13、加热液箱14、冷却液箱15、循环泵16、气压传感器17均与驱动电路4电气连接。
本实施例中,所述煤样夹持机构2另设气体过滤机构6,所述气体过滤机构6与承载机架24外侧面连接,所述气体过滤机构6一端通过引流气管7与导气腔204连通,另一端通过引流气管7与煤氧化气体指标分析仪3连通,所述引流气管7包括金属管体71、散热翅板72、快速接头73及控制阀5,所述金属管体71为横断面呈圆形的空心管状结构,其两端均设快速接头73,并通过快速接头73分别与导气腔204、气体过滤机构6连通,所述金属管体71两端位置另均设控制阀5,此外所述金属管体71内侧面设至少两条环绕其轴线均布的沉积槽74,所述沉积槽74长度不大于金属管体71长度的80%,其横断面呈“凵”字形槽装结构,同时金属管体71外表面设若干沿其轴线均布的散热翅板72,所述散热翅板72板面与金属管体71轴线垂直分布,且各散热翅板72环绕金属管体轴线分布,所述气体过滤机构6另与驱动电路4电气连接。
利用设置的金属管体和散热翅板实现对通过金属管体内的气流进行降温,防止高温气流对煤氧化气体指标分析仪造成的损害;同时通过沉积槽对气流中的粉尘进行沉降,降低粉尘对煤氧化气体指标分析仪造成损害及对检测结果造成的影响。
同时,所述煤样室21包括承载柱211、换热板212、密封环213、硬质保温护套214及导向滑轨215,其中所述承载柱211为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构,其上端面及下端面与密封堵头23连接位置处均设至少一条与承载柱同211轴分布的密封环213,所述承载柱211外侧面设与其同轴分布的调温腔216,所述换热板212为横断面呈“T”字形板状结构,换热板212若干,嵌于调温腔216内并与调温腔216底部连接,且所述换热板212板面与调温腔216槽底垂直分布并环绕承载柱211轴线平行分布,所述调温夹套27嵌于调温腔216内并通过调温腔216包覆在承载柱211外,所述调温夹套27内侧面与各换热板212上端面相抵,同时调温夹套27外侧面比调温腔216上端面0—10毫米,所述硬质保温护套214包覆在承载柱211和调温夹套27外,所述导向滑轨215共两个,对称分布在承载柱211轴线两侧,且导向滑轨215旋转轴与承载柱211轴线垂直并相交,所述导向滑轨215包覆在承载柱211及调温夹套27外,并与翻转机构25间连接。
值得注意的,所述调温夹套27、降温夹套28均包括隔热基板271、换热管272、温度传感器273、弹性密封衬层274、连接铰链275、连接扣276,其中所述隔热基板271共两个,均为横断面呈圆弧状的板状结构,两隔热基板271之间一条侧表面通过若干连接铰链275铰接,另一条侧表面通过若干连接扣276连接,且两隔热基板271间构成横断面呈圆形的空心柱状结构,所述隔热基板271内侧面均设至少一条换热管272,所述换热管272环绕隔热基板271中心点呈螺旋状结构分布,且所述弹性密封衬层274包覆在换热管272侧表面外,且换热管272前端面与弹性密封衬层274前端面间平齐分布,所述隔热基板271内侧面另设一个温度传感器273,所述温度传感器273另与驱动电路4电气连接,所述调温夹套27内侧面另设至少一条电加热丝277,所述电加热丝277与换热管272外侧面连接,并与换热管272轴线平行分布,所述电加热丝277设接线端子278,且接线端子278嵌于调温夹套27的隔热基板271外表面,电加热丝277通过接线端子278与驱动电路4电气连接。
此外,所述活塞压头22包括承压柱头221、传动柱222、承压弹簧223、托盘224及密封环213,其中所述承压柱头221、传动柱222均为圆柱结构,且承压柱头221下端面与传动柱222上端面连接并同轴分布,所述导气腔204嵌于压柱头221、传动柱222内并同轴分布,承压柱头221位于煤样室21内,传动柱222位于煤样室21外,所述承压柱头221和托盘224外侧面均设至少两条沿其轴线从上向下分布的密封环213,并通过密封环213与煤样室21内侧面滑动连接,所述托盘224通过承压弹簧223与承压柱头221上端面连接并同轴分布,且承压柱头221与托盘224间间距为0—20毫米,且所述托盘224上均布若干孔径不大于1毫米的透孔225,相邻两个透孔225间间距为1—5毫米,所述承压弹簧223下端面通过至少三个环绕承压柱头221轴线均布的压力传感器201与承压柱头221连接,所述温湿度传感器嵌于承压柱头上端面内,并位于托盘下方。
进一步优化的,所述托盘224下端面与承压柱头221上端面间另通过柔性护套226连接,所述柔性护套226为圆柱空心管状结构,并包覆在承压弹簧223和各压力传感器201外。
本实施例中,所述驱动电路4为基于工业计算机为基础的电路系统,且驱动电路另设控制箱41和操控界面42,且驱动电路4嵌于控制箱41内,并与操控界面42电气连接,同时操控界面42嵌于控制箱41外。
特别说明的,所述承载机架24包括底架241、顶架242、升降驱动机构243、圆弧导轨244,其中所述底架241为轴向截面呈矩形的柱状框架结构,所述伸缩驱动柱29嵌于底架241内并与底架241间同轴分布,所述顶架242共两个,均为横断面呈矩形的框架结构,两顶架242对称分布在底架241轴线两侧,并分别通过至少一个升降驱动机构243与底架241上端面连接,所述煤样室21位于两顶架242之间并与底架241间同轴分布,所述煤样室21与顶架242间通过翻转机构25铰接,同时另通过圆弧导轨244与顶架242内侧面间滑动连接,所述圆弧导轨244与顶架242内侧面连接,包覆在翻转机构25外并与翻转机构25同轴分布,煤样室21通过翻转机构25和圆弧导轨244进行0°—120°范围旋转,所述升降驱动机构243与驱动电路4间电气连接。
本实施例中,所述翻转机构的动力源为液压马达、电动机及气动马达中任意一种;所述升降驱动机构243为液压柱、气压柱、齿轮齿条机构中的任意一种。
在具体实施中,深部开采煤氧化自燃原位测试装置的使用方法包括以下步骤:
S1,设备预制,首先对加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪及驱动电路进行组装装配,完成设备组装的到成品检测装置,然后驱动成品检测装置运行,对成品检测装置进行保温、保压试验,并在保温、保压试验完成并通过后即可进行后续检测作业;
S2,煤样调试,完成S2步骤后,首先通过加载机构及煤样夹持机构运行,一方面提高煤样夹持机构煤样室及煤样室内煤样的温度,达到试验需要;同时对伸缩驱动柱进行降温;另一方面驱动煤样夹持机构的活塞压头对煤样施压,并待煤样压力达到实验值后向煤样室内通入高压空气并保温保压进行试验,同时将煤样室内的气体通过导气腔排出,并输送至煤氧化气体指标分析仪,由煤氧化气体指标分析仪对气体进行分析检测,最后将检测结果输出,并对输出的结果进行统计,同时将统计结果录入到S2步骤的实验数据采集表中;其中,煤样室轴向加载压力精度±0.1MPa,恒压时间不低于10h;煤样室加热时升温及恒温作业的温度精度±0.1℃;高压气流流量计精度±1ml;
S3,测试作业,完成S2步骤后,首先通过加载机构及煤样夹持机构运行,一方面提高煤样夹持机构煤样室及煤样室内煤样的温度,达到试验需要;同时对伸缩驱动柱进行降温;另一方面驱动煤样夹持机构的活塞压头对煤样施压,并待煤样压力达到实验值后向煤样室内通入高压空气并保温保压进行试验,同时将煤样室内的气体通过导气腔排出,并输送至煤氧化气体指标分析仪,由煤氧化气体指标分析仪对气体进行分析检测,最后将检测结果输出,并对输出的结果进行统计,同时将统计结果录入到S2步骤的实验数据采集表中;
S4,检测复位,完成S3步骤检测作业后,首先对各测试罐进行降温、减压,使检测腔恢复至常温常压后,将各测试罐打开并取出测试后的煤样,并对测试罐内进行清理作业,在完成清理作业后返回S2步骤进行后续作业,直至完成全部煤样检测作业。
本实用新型集成化程度及运行自动化程度高,操作简便灵活,可有效提高煤样检测作业效率和检测精度,同时一方面可有效满足不同结构类型煤样检测、及不同环境检测作业的需要,并可有效的提高测作业效率和检测精度;另一方面极大的简化了检测设备的结构,提高了检测设备操作调节作业的便捷性和灵活性,从而有效的降低检测煤样检测作业操作的劳动强度和难度。
本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述深部开采煤氧化自燃原位测试装置包括加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪及驱动电路,所述煤样夹持机构分别与加载机构和煤氧化气体指标分析仪间通过管道连通,且连接位置处均设控制阀,所述驱动电路分别与加载机构、煤样夹持机构、煤氧化气体指标分析仪电气连接,其中所述煤样夹持机构包括煤样室、活塞压头、密封堵头、承载机架、翻转机构、联轴器、调温夹套、降温夹套、伸缩驱动柱、温湿度传感器、压力传感器,其中所述承载机架为轴向截面呈矩形的柱状框架结构,所述煤样室下半部嵌于承载机架上半部内,并通过翻转机构与承载机架顶部间铰接,所述煤样室为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构,其上端面和下端面均与密封堵头连接并构成闭合腔体结构,其中煤样室顶部的密封堵头设进气口,并通过进气口与加载机构连通,煤样室底部的密封堵头设与其同轴分布的导向孔,所述活塞压头上半部前期煤样室内,下端面通过导向孔位于煤样室外,活塞压头分别与煤样室侧壁及导向孔孔壁间相抵并滑动连接,且活塞压头下端面通过联轴器与伸缩驱动柱连接,所述活塞压头内设一个与其同轴分布的导气腔,所述导气腔上端面与煤样室连通,下端面位于煤样室外并与煤氧化气体指标分析仪连通,所述伸缩驱动柱嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布,且伸缩驱动柱另与加载机构连接,所述调温夹套和降温夹套均至少一个,其中所述调温夹套包覆在煤样室外并与煤样室同轴分布,降温夹套包覆在伸缩驱动柱外并与伸缩驱动柱同轴分布,所述调温夹套、降温夹套均与加载机构连通,所述温湿度传感器、压力传感器均至少一个,并均位于煤样室内。
2.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述的加载机构包括基座、液压站、空压机、加热液箱、冷却液箱、循环泵、气压传感器,所述基座为横断面横矩形的框架结构,所述液压站、空压机、加热液箱、冷却液箱均嵌于基座内,其中所述液压站通过导流管与伸缩驱动柱间连通,所述加热液箱、冷却液箱均至少一个,其中加热液箱通过循环泵与调温夹套连通,冷却液箱通过循环泵与降温夹套间连通,同时,所述空压机通过导气管与进气口连通,所述导气管两端与空压机和进气口间通过控制阀连通,且导气管上设一个气压传感器,所述液压站、空压机、加热液箱、冷却液箱、循环泵、气压传感器均与驱动电路电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述煤样夹持机构另设气体过滤机构,所述气体过滤机构与承载机架外侧面连接,所述气体过滤机构一端通过引流气管与导气腔连通,另一端通过引流气管与煤氧化气体指标分析仪连通,所述引流气管包括金属管体、散热翅板、快速接头及控制阀,所述金属管体为横断面呈圆形的空心管状结构,其两端均设快速接头,并通过快速接头分别与导气腔、气体过滤机构连通,所述金属管体两端位置另均设控制阀,此外所述金属管体内侧面设至少两条环绕其轴线均布的沉积槽,所述沉积槽长度不大于金属管体长度的80%,其横断面呈“凵”字形槽装结构,同时金属管体外表面设若干沿其轴线均布的散热翅板,所述散热翅板板面与金属管体轴线垂直分布,且各散热翅板环绕金属管体轴线分布,所述气体过滤机构另与驱动电路电气连接。
4.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述煤样室包括承载柱、换热板、密封环、硬质保温护套及导向滑轨,其中所述承载柱为轴向截面呈矩形的柱状腔体结构,其上端面及下端面与密封堵头连接位置处均设至少一条与承载柱同轴分布的密封环,所述承载柱外侧面设与其同轴分布的调温腔,所述换热板为横断面呈“T”字形板状结构,换热板若干,嵌于调温腔内并与调温腔底部连接,且所述换热板板面与调温腔槽底垂直分布并环绕承载柱轴线平行分布,所述调温夹套嵌于调温腔内并通过调温腔包覆在承载柱外,所述调温夹套内侧面与各换热板上端面相抵,同时调温夹套外侧面比调温腔上端面0—10毫米,所述硬质保温护套包覆在承载柱和调温夹套外,所述导向滑轨共两个,对称分布在承载柱轴线两侧,且导向滑轨旋转轴与承载柱轴线垂直并相交,所述导向滑轨包覆在承载柱及调温夹套外,并与翻转机构间连接。
5.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述调温夹套、降温夹套均包括隔热基板、换热管、温度传感器、弹性密封衬层、连接铰链、连接扣,其中所述隔热基板共两个,均为横断面呈圆弧状的板状结构,两隔热基板之间一条侧表面通过若干连接铰链铰接,另一条侧表面通过若干连接扣连接,且两隔热基板间构成横断面呈圆形的空心柱状结构,所述隔热基板内侧面均设至少一条换热管,所述换热管环绕隔热基板中心点呈螺旋状结构分布,且所述弹性密封衬层包覆在换热管侧表面外,且换热管前端面与弹性密封衬层前端面间平齐分布,所述隔热基板内侧面另设一个温度传感器,所述温度传感器另与驱动电路电气连接,所述调温夹套内侧面另设至少一条电加热丝,所述电加热丝与换热管外侧面连接,并与换热管轴线平行分布,所述电加热丝设接线端子,且接线端子嵌于调温夹套的隔热基板外表面,电加热丝通过接线端子与驱动电路电气连接。
6.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述活塞压头包括承压柱头、传动柱、承压弹簧、托盘及密封环,其中所述承压柱头、传动柱均为圆柱结构,且承压柱头下端面与传动柱上端面连接并同轴分布,所述导气腔嵌于压柱头、传动柱内并同轴分布,承压柱头位于煤样室内,传动柱位于煤样室外,所述承压柱头和托盘外侧面均设至少两条沿其轴线从上向下分布的密封环,并通过密封环与煤样室内侧面滑动连接,所述托盘通过承压弹簧与承压柱头上端面连接并同轴分布,且承压柱头与托盘间间距为0—20毫米,且所述托盘上均布若干孔径不大于1毫米的透孔,相邻两个透孔间间距为1—5毫米,所述承压弹簧下端面通过至少三个环绕承压柱头轴线均布的压力传感器与承压柱头连接,所述温湿度传感器嵌于承压柱头上端面内,并位于托盘下方。
7.根据权利要求6所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述托盘下端面与承压柱头上端面间另通过柔性护套连接,所述柔性护套为圆柱空心管状结构,并包覆在承压弹簧和各压力传感器外。
8.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述驱动电路为基于工业计算机为基础的电路系统,且驱动电路另设控制箱和操控界面,且驱动电路嵌于控制箱内,并与操控界面电气连接,同时操控界面嵌于控制箱外。
9.根据权利要求1所述的一种深部开采煤氧化自燃原位测试装置,其特征在于:所述承载机架包括底架、顶架、升降驱动机构、圆弧导轨,其中所述底架为轴向截面呈矩形的柱状框架结构,所述伸缩驱动柱嵌于底架内并与底架间同轴分布,所述顶架共两个,均为横断面呈矩形的框架结构,两顶架对称分布在底架轴线两侧,并分别通过至少一个升降驱动机构与底架上端面连接,所述煤样室位于两顶架之间并与底架间同轴分布,所述煤样室与顶架间通过翻转机构铰接,同时另通过圆弧导轨与顶架内侧面间滑动连接,所述圆弧导轨与顶架内侧面连接,包覆在翻转机构外并与翻转机构同轴分布,煤样室通过翻转机构和圆弧导轨进行0°—120°范围旋转,所述升降驱动机构与驱动电路间电气连接。
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