专利名称：一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法
技术领域：
本发明涉及一种气体分析方法，更具体的说，本发明主要涉及一种在无氧条件下 煤炭中一氧化碳气体分析的方法。
背景技术：
目前，常用的煤炭自燃火灾早期预测预报方法有指标气体分析法、测温法、示踪 气体法等。指标气体分析法是应用最为广泛的一种方法，它是通过测定煤层发火过程中产 生的一系列反映煤炭氧化和燃烧程度的指标气体，如一氧化碳、二氧化碳、乙烷、乙烯、乙 炔等，随着煤温的升高，其产生量将发生显著变化，因此，目前我国通常用指标气体产生 量的变化来进行煤层火灾的早期预报。《煤矿安全规程》中规定矿井空气中一氧化碳的最 高允许浓度为O. 0024% (24ppm)。
在我国的宁夏、山西及河北省的某些矿区，在采空区无任何煤自燃征兆的情况下， 工作面正常生产期间上隅角就会出现高浓度的一氧化碳气体，给真实反映采空区内煤炭自 燃情况带来了不确定性。越来越多的学者认识到一氧化碳气体的产生，不全是因为煤层中 发生自燃发火或其它火灾，而极有可能是原煤层中伴生的一氧化碳气体造成的，严重干扰 了煤层自然发火的监测分析工作。现有的分析方法，能揭示大部分煤矿的自燃指标气体情 况。但是不能完全、真实的反映煤炭是否伴生一氧化碳气体及其含量。考虑到现有技术不 能解决该问题，本发明提供无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，来解决测量分析 煤原生附存的一氧化碳含量。发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分 析的方法，包括以下步骤
首先从煤矿井下取出煤炭，将煤炭制成块状煤样；
再将煤样放入破碎腔中，盖好破碎腔盖后，向破碎腔中通入惰性气体；
再由电动机带动破碎腔上下震动，对破碎腔中的煤样进行破碎；
最后由抽气泵抽出破碎腔中的气体，将所述气体送入色谱仪进行分析。
更进一步技术方案是所述惰性气体包括氮气和氦气。
更进一步技术方案是所述通入破碎腔内的惰性气体的浓度达到99%后，关闭破 碎腔进气阀和出气阀再进行破碎。
更进一步技术方案是所述惰性气体浓度是通过抽气泵将破碎腔的气体抽入色谱 仪检测后的结果。
更进一步技术方案是所述破碎步骤和分析步骤都是在无氧常温状态下进行的。
本发明提供一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，惰性气体储存在惰 性气体瓶中，惰性气体通过进气管进入破碎腔，进气管设置在破碎腔的盖上，破碎腔盖上还 连接有出气管，出气管连接抽气泵，抽气泵再连接色谱仪；破碎腔盖设置在破碎腔上方，破碎腔和破碎腔盖之间设置有密封圈；破碎腔下端设置有电机，电机固定在支架上，电机旋转端固定连接由圆盘，在圆盘的外端设置有凸块，凸块作用在破碎腔底部，破碎腔底部还设置有至少两组弹簧，所述弹簧与支架连接。更进一步技术方案是所述进气管上设置有控制惰性气体进入破碎腔的进气阀，所述出气管上设置有控制气体从破碎腔到抽气泵的出气阀。更进一步技术方案是所述破碎腔中还设置有可拆卸的圆柱形破碎转子。 更进一步技术方案是所述破碎腔盖上端还设置有紧扣弹簧，所述紧扣弹簧为带螺纹的螺栓，外套弹簧，用来紧扣破碎腔盖。更进一步技术方案是所述进气管和出气管靠破碎腔端的管中设置有对煤炭粉尘进行过滤的过滤网。与现有技术相比，本发明的有益效果之一是通过向破碎腔充入惰性气体，来排除影响检测的气体，以及排除煤在破碎过程中与氧气发生反应、生成一氧化碳气体，虽然现有的分析方法，能揭示大部分煤矿的自燃指标气体情况。但是不能完全、真实的反映煤炭是否伴生一氧化碳气体及其含量。考虑到现有技术不能解决该问题，本发明提供无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，来解决测量分析煤原生附存的一氧化碳含量。
图1为本发明系统的结构具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步阐述。在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，包括以下步骤首先从煤井下取出煤炭，将煤炭制成块状煤样，块状煤样的大小包括2X2X3cm的煤块；再将煤样放入破碎腔14中，盖好破碎腔盖11后，向破碎腔14中通入惰性气体，通入惰性气体的目的是为了将破碎腔14中的空气排出，避免煤炭在破碎过程中与氧气发生反应，使得检测结果更加精确；再由电动机4带动破碎腔14上下震动，破碎转子对破碎腔14中的煤样进行破碎，将煤样破碎到煤粉状的程度，使煤的表面积增大，更大限度的释放出煤块中包含的气体物质 ’最后由抽气泵8抽出破碎腔14中的气体，该气体就为待分析的气体，再将该气体送入色谱仪9进行分析，。根据本发明的另一个优选实施例,所述惰性气体包括氮气和氦气,氮气和氦气成本相对较低，获取方式较为简单，并且也能满足检测所需条件，通入的惰性气体的浓度达到99%后，关闭破碎腔14进气阀12和出气阀7再进行破碎，惰性气体浓度是通过抽气泵8将破碎腔14的气体抽入色谱仪9检测后的结果，破碎步骤和分析步骤都是在无氧常温状态下进行的，目的是为了模拟在矿井下的实际情况。如图1所示一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，惰性气体储存在惰性气体瓶I中，惰性气体通过进气管12进入破碎腔14，进气管12设置在破碎腔盖11上，破碎腔盖11上还连接有出气管13，出气管13连接抽气泵8，抽气泵8再连接色谱仪9 ;破碎腔盖11设置在破碎腔14上方，破碎腔14和破碎腔盖11之间设置有密封圈；破碎腔14下端设置有电动机4，电动机4固定在支架上，电动机4旋转端固定连接由圆盘，在圆盘的外端设置有凸块5，凸块5作用在破碎腔14底部，破碎腔14底部还设置有至少两组弹簧3，弹簧3与支架连接。根据本发明的更加优选的一个实施例，进气管12上设置有控制惰性气体进入破碎腔14的进气阀2，出气管13上设置有控制气体从破碎腔14到抽气泵8的出气阀7，设置进气阀2和出气阀7的作用是在破碎的过程中，防止破碎腔14中的气体漏出，并且也防止外部气体的进入，使得检测更加精确。根据本发明的一个更加优选的一个实施例，破碎腔14中还设置有可拆卸的圆柱形破碎转子6，破碎转子6的作用是将破碎腔14中煤块加速破碎的设备，破碎腔盖11上端还设置有紧扣弹簧10，紧扣弹簧10为带螺纹的螺栓，外套弹簧，用来紧扣破碎腔盖11，扣紧弹簧10是用来对压紧破碎腔盖11与破碎腔14之间的缝隙，使得破碎在完全密闭的环境中进行，保证分析检测的精度，进气管12和出气管13靠破碎腔14端的管中设置有对煤炭粉尘进行过滤的过滤网，滤网可以是金属铜网加上棉花，用来防止在破碎后气体中存在大量的煤的粉尘进入到其他设备中的作用，也能使得分析检测更加精确。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求
1.一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，其特征在于包括以下步骤首先从煤井下取出煤炭，将煤炭制成块状煤样；再将煤样放入破碎腔中，盖好破碎腔盖后，向破碎腔中通入惰性气体；再由电动机带动破碎腔上下震动，对破碎腔中的煤样进行破碎；最后由抽气泵抽出破碎腔中的气体，送入色谱仪进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，其特征在于所述惰性气体包括氮气和氦气。
3.根据权利要求1所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，其特征在于所述通入的惰性气体的浓度达到99%后，关闭破碎腔进气阀和出气阀再进行破碎。
4.根据权利要求3所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，其特征在于所述惰性气体浓度是通过抽气泵将破碎腔的气体抽入分析仪检测后的结果。
5.根据权利要求1所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，其特征在于所述破碎步骤和分析步骤都是在无氧常温状态下进行的。
6.一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，其特征在于惰性气体储存在惰性气体瓶中，惰性气体通过进气管进入破碎腔，进气管设置在破碎腔的盖上，破碎腔盖上还连接有出气管，出气管连接抽气泵，抽气泵再连接色谱仪；破碎腔盖设置在破碎腔上方，破碎腔和破碎腔盖之间设置有密封圈；破碎腔下端设置有电机，电机固定在支架上，电机旋转端固定连接由圆盘，在圆盘的外端设置有凸块，凸块作用在破碎腔底部，破碎腔底部还设置有至少两组弹簧，所述弹簧与支架连接。
7.根据权利要求6所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，其特征在于所述进气管上设置有控制惰性气体进入破碎腔的进气阀，所述出气管上设置有控制气体从破碎腔到抽气泵的出气阀。
8.根据权利要求6所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，其特征在于所述破碎腔中还设置有可拆卸的圆柱形破碎转子。
9.根据权利要求6所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，其特征在于所述破碎腔盖上端还设置有紧扣弹簧，所述紧扣弹簧为带螺纹的螺栓，外套弹簧，用来紧扣破碎腔盖。
10.根据权利要求6所述的一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析系统，其特征在于所述进气管和出气管靠破碎腔端的管中设置有对煤炭粉尘进行过滤的过滤网。
全文摘要
本发明公开了一种在无氧条件下煤炭中一氧化碳气体分析的方法，包括以下步骤首先从煤矿井下取出煤炭，将煤炭制成块状煤样；再将煤样放入破碎腔中，盖好破碎腔盖后，向破碎腔中通入惰性气体；再由电动机带动破碎腔上下震动，对破碎腔中的煤样进行破碎；最后由抽气泵抽出破碎腔中的气体，将所述气体送入色谱仪进行分析；能够完全、真实的反映煤炭是否伴生一氧化碳气体及其含量，本方法工艺简单，检测精度高。
文档编号G01N30/02GK102998390SQ201210494810
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者蒋志刚, 伍厚荣, 王寿全, 吕文玉, 陈曦, 余玉江 申请人:四川省煤炭产业集团有限责任公司, 西安科技大学