气容器3-2和真空泵3-3，所述气体管路3-1的一端与所述取气孔4-1连接，所述气体管路3-1的另一端与所述气相色谱仪2的进气口连接，所述取气容器3-2位于所述真空泵3-3与盛煤容器4之间，所述气体管路3-1上位于真空泵3-3与所述取气容器3-2之间设置有第一截断阀3-4，所述气体管路3-1上位于真空泵3-3与所述气相色谱仪2之间设置有第二截断阀3-5，所述气体管路3-1上位于取气容器3-2与盛煤容器4之间设置有电磁阀3-6，所述气体采集装置3还包括用于在重锤1-9进入所述盛煤容器4时控制所述电磁阀
3-6打开的阀门控制装置3-9。
[0043]如图2所示，所述排气管路3-7上位于所述第一截断阀3-4与取气容器3_2之间设置有负压表3-10。
[0044]本实施例中，所述气体采集装置3能够实现对盛煤容器4内气体的有效采集，并能够将采集到的气体输送至气相色谱仪2内进行分析。所述气体采集装置3在使用时，在该实验装置开启之前，关闭电磁阀3-6并打开第一截断阀3-4，开启真空泵3-3给取气容器3-2进行抽真空处理，当负压表3-10显示IMPa时就可以判定取气容器3-2达到真空，然后再关闭第一截断阀3-4，接下来该实验装置开始工作时，通过所述冲击力施加机构I给盛煤容器4内的煤样施加冲击力时，由于所述阀门控制装置3-9与所述冲击力施加机构I配合工作，即重锤1-9下落时，所述阀门控制装置3-9控制所述电磁阀3-6打开，此时盛煤容器4内的气体在取气容器3-2负压的作用下吸入到取气容器3-2内，当重锤1-9上升时，所述阀门控制装置3-9控制所述电磁阀3-6回复关闭状态，此时再次打开真空泵3-3，通过真空泵3-3将取气容器3-2内的气体输送至气相色谱仪2内。所述气体采集装置3结构简单，能够有效、快速的采集取气容器3-2内的所有气体，保证气体采集的有效性和准确性。
[0045]如图2所示，所述阀门控制装置3-9包括直射光源3-9-1和用于接收所述直射光源3-9-1发出的直射光并控制所述电磁阀3-6的光控开关3-9-2，所述光控开关3-9-2串接在所述电磁阀3-6的供电回路中，所述直射光源3-9-1和光控开关3-9-2均设置在所述盛煤容器4的侧壁上且均靠近所述盛煤容器4的上端，所述直射光源3-9-1和光控开关3-9-2相对设置。
[0046]本实施例中，所述阀门控制装置3-9在使用时，由于盛煤容器4内的煤样装煤线B低于直射光源3-9-1和光控开关3-9-2的安装位置，所以直射光源3-9-1无障碍的直接照射在所述光控开关3-9-2上，此时光控开关3-9-2打开，电磁阀3-6失电保持在常闭状态，但是，当重锤1-9下落至盛煤容器4的煤样上时，此时重锤1-9阻挡在直射光源3-9-1和光控开关3-9-2之间，此时光控开关3-9-2闭合，电磁阀3-6得电打开，从而使盛煤容器4内的气体进入取气容器3-2内。所述阀门控制装置3-9的结构简单，能够有效、自动的根据重锤1-9是否下落来实现盛煤容器4与取气容器3-2的通断。
[0047]本实施例中所述光控开关3-9-2米用型号为AS-10的光控开关，所述电磁阀3_6采用力典牌LD7401.5A型真空电磁阀。
[0048]如图2所示，所述气体管路3-1上位于所述第二截断阀3-5与真空泵3_3之间连接有排气管路3-7，所述排气管路3-7上设置有第三截断阀3-8。
[0049]本实施例中，通过设置排气管路3-7，能够在实验结束时，将第二截断阀3-5关闭，把第三截断阀3-8打开进而通过真空泵3-3将取气容器3-2内的气体由排气管路3-7排出。
[0050]如图3所示，靠近所述盛煤容器4上端的侧壁上设置有泄气孔4-2。通过设置泄气孔4-2，可以将重锤1-9下落时压缩的空气快速排出，从而防止重锤1-9下落引起煤尘飞扬和影响重锤1-9下落的速度。
[0051]如图3所示，所述盛煤容器4上靠近其上端的侧壁上开设有用于安装光控开关
3-9-2的开关安装孔4-3和用于安装直线光源3-9-1的光源安装孔4_4，所述泄气孔4_2位于在开关安装孔4-3的上方，所述取气孔4-1设置在盛煤容器4的侧壁上且位于所述开关安装孔4-3的下方，所述盛煤容器4的底壁开设有供温度传感器5的数据线穿过的穿线孔
4-5，所述数据线穿过穿线孔4-5后用密封圈对所述安装孔4-5进行密封。
[0052]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:包括气相色谱仪(2)、上部开口的盛煤容器(4)、用于向所述盛煤容器(4)内的煤样施加冲击力的冲击力施加机构(I)、用于采集所述盛煤容器(4)内部气体的气体采集装置(3)和用于检测所述盛煤容器(4)内煤样温度的温度传感器(5)，所述盛煤容器(4)上开设有取气孔(4-1)，所述取气孔(4-1)通过所述气体采集装置(3)与所述气相色谱仪(2)的进气口连接。2.根据权利要求1所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述冲击力施加机构(I)包括电机(1-3)、钢丝绳(1-8)、定滑轮(1-7)、引导筒(1-10)、支撑板(1-6)和基座(1-2)，所述盛煤容器(4)安装在所述基座(1-2)上，所述支撑板(1-6)位于所述盛煤容器(4)的上方，所述基座(1-2)和支撑板(1-6)通过立柱(1-5)连接，所述电机(1-3)安装在所述基座(1-2)上，所述定滑轮(1-7)安装在所述支撑板(1-6)上，所述电机(1-3)的输出轴上安装有收卷轮(1-1)，所述钢丝绳(1-8)的一端连接有重锤(1-9)，所述钢丝绳(1-8)的另一端绕过所述定滑轮(1-7)并固定在所述收卷轮(1-1)上，所述引导筒(1-10)的下端固定安装在盛煤容器(4)的上端，所述引导筒(1-10)的上端与支撑板(1-6)连接，所述重锤(1-9)位于所述引导筒(1-10)内部。3.根据权利要求2所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述重锤(1-9)为铜锤。4.根据权利要求2所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述立柱(1-5)上且沿其高度方向开设有供所述钢丝绳(1-8)穿过的贯通孔(1-4)。5.根据权利要求2所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述气体采集装置(3)包括气体管路(3-1)以及串接在所述气体管路(3-1)上的取气容器(3-2)和真空泵(3-3)，所述气体管路(3-1)的一端与所述取气孔(4-1)连接，所述气体管路(3-1)的另一端与所述气相色谱仪(2)的进气口连接，所述取气容器(3-2)位于所述真空泵(3-3)与盛煤容器(4)之间，所述气体管路(3-1)上位于真空泵(3-3)与所述取气容器(3-2)之间设置有第一截断阀(3-4)，所述气体管路(3-1)上位于真空泵(3-3)与所述气相色谱仪(2)之间设置有第二截断阀(3-5)，所述气体管路(3-1)上位于取气容器(3-2)与盛煤容器(4)之间设置有电磁阀(3-6)，所述气体采集装置(3)还包括用于根据重锤(1-9)进入或移出所述盛煤容器(4)进而控制电磁阀(3-6)打开或关闭的阀门控制装置(3-9)。6.根据权利要求5所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述阀门控制装置(3-9)包括直射光源(3-9-1)和用于接收所述直射光源(3-9-1)发出的直射光并控制所述电磁阀(3-6)的光控开关(3-9-2)，所述光控开关(3-9-2)串接在所述电磁阀(3-6)的供电回路中，所述直射光源(3-9-1)和光控开关(3-9-2)均设置在所述盛煤容器(4)的侧壁上且均靠近所述盛煤容器(4)的上端，所述直射光源(3-9-1)和光控开关(3-9-2)相对设置。7.根据权利要求5所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述气体管路(3-1)上位于所述第二截断阀(3-5)与真空泵(3-3)之间连接有排气管路(3-7)，所述排气管路(3-7)上设置有第三截断阀(3-8)。8.根据权利要求5所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:所述排气管路(3-7)上位于所述第一截断阀(3-4)与取气容器(3-2)之间设置有负压表(3-10)ο9.根据权利要求1所述的冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，其特征在于:靠近所述盛煤容器(4)上端的侧壁上设置有泄气孔(4-2)。
【专利摘要】本发明公开了一种冲击地压模拟环境下煤自燃特性测试用实验装置，包括气相色谱仪、上部开口的盛煤容器、用于向所述盛煤容器内的煤样施加冲击力的冲击力施加机构、用于采集所述盛煤容器内部气体的气体采集装置和用于检测所述盛煤容器内煤样温度的温度传感器，所述盛煤容器上开设有取气孔，所述取气孔通过所述气体采集装置与所述气相色谱仪的进气口连接。该实验装置能够有效模拟冲击地压环境，并进一步得到模拟冲击地压环境下煤的自燃特性，从而能够有效的指导煤矿火灾预防，完善煤自燃预测预报体系。
【IPC分类】G01N30/02
【公开号】CN104977373
【申请号】CN201510368299
【发明人】翟小伟, 文虎, 金永飞, 许延辉, 王亚超, 王伟峰, 费金彪, 刘文永
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月28日