专利名称：一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仿真模拟装置，尤其是一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置。
背景技术：
煤矿采空区遗煤的自燃是一个十分复杂的过程，其影响因素众多。采空区遗煤的 自燃不仅与煤自身的变质程度、氧化放热特性、耗氧速度等自然本质特性有关，还与浮煤的 粒度、采空区的空隙率、漏风强度、浮煤厚度分布、浮煤在采空区中的空间位置、采空区内矿 压的分布等空间特性有关。采空区内浮煤自燃的实际情况为大量松散煤体同时接受漏风供氧，一起发生氧 化放热。在散热带内，煤体散热条件好，煤体自燃产生的热量被漏风带走，不易造成热量积 聚，不具备煤体进一步氧化所需要的热量，煤的低温氧化只能维持在较低的程度，因此，不 会发生自燃。在可能自燃带内，由于煤体不断地消耗氧气，漏风风流中的氧气有所降低，但是仍 高于煤自燃的下限氧浓度，氧化反应能够正常进行，并且氧化反应产生的热量不易被带走， 使煤的氧化反应能够继续发展，化学反应加剧，产生的热量增多，煤体温度不断升高，最终 导致煤的自然发火。在窒息带内，风流从漏风源处渗透到该区时，漏风量很小且风流中的氧浓度已经 很低，煤自身的氧化速度减慢，产生的热量很少，不足以维持煤的继续氧化，不会发生自然 发火。因此，要想真实地模拟采空区遗煤的自燃发展情况，应创造与采空区实际情况相类似 的蓄热环境与漏风条件。因此，要研究采空区的自然发火过程及状态，必须有一种能真实模拟采空区蓄热 条件和漏风状态的采空区浮煤自燃仿真模拟装置来揭示采空区浮煤自然发火规律，为煤矿 现场防灭火工作提供理论指导。
发明内容有鉴于此，本实用新型致力于更好的真实地模拟采空区遗煤的自燃发展情况，提 出了一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置。本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置包括仿真炉体、压力保持装置、气样检测 系统以及控制系统；其中，所述仿真炉体在压力保持装置的辅助下仿真模拟煤矿采空区浮煤的自然发 火环境条件，压力装置是模拟采空区的矿压条件，控制系统对仿真炉体的温度、供风以及风 温进行控制，然后由气样检测系统对仿真炉体内的气体温度、气体类别以及浓度进行检测 及分析。上述仿真炉体的炉体分内外两层，内层储存煤样，外层为保温层，内外层之间用石棉完全隔开。上述仿真炉体为矩形。上述仿真炉体在水平方向上布置5排监测点，每排水平方向4个测点，分别距进风 侧煤壁的距离为15、45、75、105cm ；和/或垂直方向上4个测点，距底部的距离为20、40、70、90cm，每排共16个测点；和/或仿真炉体的进风口和出风口各设一个温度监测点。上述压力保持装置采用自动液压方式，达到压力要求后保持压力恒定。上述仿真炉体上部引出的采样管路直接与气样检测系统的自动进样系统相连，通 过电池阀的切换来分析每一路的气体浓度。上述控制系统还包括风温控制系统，当仿真炉体进/回风流的温度超过2°C时，控 制系统会启动仿真炉体的加热装置，提高供风空气的温度，并加大供风量，减少仿真炉体内 热量的流失，使仿真炉体处于绝热状态。本实用新型的有益效果是本实用新型提供了一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置，以实际条件下采空区 空间的浮煤分布、漏风状态、压力分布为基础，创造在常温下最有利于松散煤体通过自身氧 化放热而升温的供养环境和蓄热环境，研究煤自然发火的发生、发展过程，考察采空区空间 浮煤分布、压力分布对自然发火的影响，探求综放采空区遗煤自然发火的规律。

下面将参照附图对本实用新型的具体实施方案进行更详细的说明，其中图1是本实用新型的仿真炉体结构示意图；图2是本实用新型的供风系统示意图；图3是本实用新型的第14天浮煤带温度变化数值分析图；图4是本实用新型的第14天混合带温度变化数值分析图；图5是本实用新型的氧气浓度与压力关系示意图；以及图6是本实用新型的第39天氧气浓度空间分布示意图。
具体实施方式
为了真实地模拟采空区遗煤的自燃发展情况，本实用新型提供了一种煤矿采空区 浮煤自燃仿真模拟装置。接下来具体说明该新型仿真模拟装置。首先，来说明仿真模拟原理。一、仿真模拟原理实际条件下的综放采空区千差万别。从几何形状来看，综放面长度不同，采空区的 宽度从70-80m到300m不等，而采空区的长度随综放面的推进而不断变化；从地质条件来 看，煤层厚度、顶底板岩性、直接顶厚度、埋深等条件也差别很大；从综放面通风方式来看， 有“U”型通风、“Y”型通风以及其他通风方式，工作面的配风量从600-700m7min到2000m3/ min左右不等，导致采空区的漏风形态和漏风强度差异很大。同时，即便对同一工作面，要 完全模拟其采空区的状态也非常困难，例如，兴隆庄矿4326综放面，采空区冒落带高度在 16. 5m左右，其中浮煤厚度在1. 6m左右，煤与矸石混合带厚度在lm左右，矸石带厚度在14m左右，按几何尺寸相似的原则，当比例为1 5时，浮煤带的厚度在0.3m，根本不具备煤自然发火对最小浮煤厚度的要求，不会自然发火，试验没有意义，而实际情况是4326工作 面在推进过程中采空区出现过多次高温点。同时，试验台的高度要达到3. 5m，在实验室很难 做到。因此，简单的几何相似并不能反应实际的情况。所以，本实验对实际条件下的采空区 遗煤自燃环境做了以下合理处理1)试验装置的形状实际条件下的采空区在进入充分采动阶段后，其形状为矩形，试验台也设计为矩 形，矩形长边代表采空区深度(距工作面的长度)，短边代表采空区的宽度(工作面的倾斜 长度)。综放工作面的实际长度一般在120-200m，现场矿压观测结果表明，在经历7-8个周 期来压步距后采空区就会被压实，压实区距工作面的距离一般为150-200m。按照长宽比 试验台长宽分别在1. 2-2m和1. 5-2m比较合适。在高度上，从有利于浮煤聚热的环境出发， 浮煤带定为0. 5m，混合带约为浮煤带的一半定为0. 3m，因矸石带无煤，尽管其实际厚度很 大，考虑试验台的体积，将其厚度控制在0. 3m。根据实验目的，结合实际条件下采空区的蓄热条件，将试验台长、宽、高的净尺寸 定为1. 2mX 1. 8mX 1. Im比较合理。2)供风方式目前多数综放面尤其是低瓦斯矿井的综放面都采用“U”型通风，同时，采用“U”型 通风的综放面其后部的漏风最为简单，为一“源”一“汇”漏风，采空区内部自身的漏风就十 分复杂，如试验考虑一 “源”多“汇”或多“源”多“汇”，将很难达到实验的目的，并且受试验 条件的限制也很难达到预期的实验效果。因此，试验采用一“源” 一“汇”的漏风方式，即一 个进风口，一个出风口。3)蓄热环境影响试验台蓄热环境的因素主要有三个一是漏风强度；二是浮煤及矸石的空隙 率；三是试验装置的绝热性能。为缩短实验的进程，应创造最有利于煤体自燃的条件。为此，在实验的初期应将漏风的速度控制在0. 15-0. 24m/min范围内，随着实验的 进行应逐步改变供风量，以确保试验台内有充足的氧气供应，满足煤自燃升温的需要。为创造良好的蓄热环境，要确保较佳的浮煤粒度。试验研究表明不同粒度的煤， 其耗氧速度不同。随着煤的粒度变小，在45°C以下，其耗氧速度呈数量级的增高，在60°C 以上变化相对较小；混合粒度的煤样随着温度的升高，耗氧速度增加最快，氧化升温速度最 快。因此，试验采用粒度I-IOmm的混合煤样。为保证试验炉体处于绝热状态，在炉体周围充实绝热石棉，并通过温控系统保证 进回风的温差为2°C，当进、回风温差超过该值时，启动加热装置提高进风温度，防止因进风 温度过低带走煤自燃升温产生的热量，影响煤自燃过程的发展。4)矿压的实现如前所述，矿压的分布和采空区的空隙率有着密切关系，矿压越大，空隙率越小。 实际采空区的矿压分布十分复杂，但是其遵循越远离工作面矿压越大的规律，为简化试验 条件，考虑实验的可行性，采用自试验台由前至后分区域加压的方式，实现试验条件下对矿 压分布的模拟。本实验的目的主要考察在空间位置上煤自燃过程中的温度、氧气浓度以及CO浓度的分布和动态变化情况，分析浮煤空间分布状态和矿压分布对自然发火进程的影响。模 拟综放采空区遗煤的自然发火过程，揭示其空间的自然发火规律。二、仿真模拟装置为了模拟综放采空区实际条件下的煤炭自然发火情况，专门研制了采空区煤样自 然发火实验装置，该装置模拟实际情况下的采空区煤炭赋存状态和蓄热环境条件，能够实 时检测煤样自燃升温过程中的氧气分布、温度变化以及氧化过程中气体生成等情况。实验 装置分为矩形试验台、温度检测系统、气样采集检测系统、压力控制装置、供风系统等五部 分组成。2. 1矩形试验台矩形试验台是根据采空区的形状设计的，分内、外两层，内矩形为炉体，储存煤样， 外部矩形是保温层，起防护和美观作用，内外矩形之间用石棉层完全隔开，杜绝热量传递。图1示出本实用新型的仿真炉体结构示意图，如图1所示，1为绝热层，2为束管，3 为温度传感器导线，4为测点，5为螺母，6为密封塞，7为温度探头。其主要技术参数为1)试验台内部尺寸180X120X 110cm，外形尺寸为210X150X 145cm。最大装煤 体积为2. 4m3，最大装煤量为3. 24吨。2)监测点分布在平面方向上布置5排监测点，每排水平方向4个测点，分别距 进风侧煤壁的距离为15、45、75、105011;垂直方向上4个测点，距底部的距离为20、40、70、 90cm，每排共16个测点；进风口和出风口各设一个温度监测点。共布置82个温度监测点， 40个气体采样点。内矩形为炉体，其底部、四个侧壁采用20mm厚的钢板焊接而成，而顶部采用4块钢 板对接而成，块与块之间采用耐高温胶体密封，这样处理顶部既为了便于安装和放入煤样， 同时也为了便于改变压力。炉体四周均用石棉层与外部保护层隔开，进、回风口采用直径 IOcm的钢管，直接与炉体焊接，为防止浮煤堵塞进、回风口，在钢管末段钻成花管，外口用细 钢丝网保护。2. 2测温点及气样采样点的设置方式由于要在煤样上施加一定的压力来模拟采空区的矿压，因此很难在炉体内设置温 度及气样采集点。为解决测点设置问题，在炉体底部焊接了 20根直径6分的厚壁钢管，测 温探头和采气束管放在管中，测温探头周围用绝热材料保护不与钢管接触，确保所测温度 为测点所在位置的点温度。在垂直方向沿钢管布置4个测点，距炉体底部的距离分别为20、 40、70、90cm，所对应的模拟采空区的层位为浮煤层、煤与矸石混合层、矸石层。测气束管采 用直径3mm的不锈钢管，各测点之间采用耐高温的胶体密封，防止各测点之间串气。2. 3压力控制实验台上部采用4块钢板对接，其宽度分别为45、55、45、35cm，钢板打孔后，穿 过监测点保护钢管，并通过螺母与钢管固定。沿试验台长度方向，压力分布为0-0.45m 压力为OMpa即不施加压力，0. 45-1. Om施加IMpa的压力，1. 0-1. 45m施力口 2Mpa的压力， 1. 45-1. 8m施加3Mpa的压力。加压采用自动液压千斤顶装置，达到压力要求后，紧固保护钢 管上的螺母，保持压力恒定。2. 4气样检测系统从炉体上部引出的采样管路直接与气样检测系统的自动进样系统相连，通过电磁阀的切换来分析每一路的气体浓度。
考虑到测点太多且比较近，气体浓度变化较小，因此，仅取部分测点的气样进行分 析化验。分析内容有CO、CO2, 02、C2H4, C2H6等。2. 5控制系统控制系统包括温度检测、温度控制、供风控制系统三个部分，主要功能通过检测温 度变化和控制，实现对试验过程的检测与控制。2. 5.1温度检测对实时检测各测点的温度变化情况，动态显示试验台内的温度分布状态，根据煤 自燃发展的不同阶段，每60分钟记录一次各测点温度值。检测系统能够对数据进行处理， 绘制温度随时间变化的曲线或同一平面的温度变化图。2. 5. 2供风系统图2示出本实用新型的供风系统示意图。如图2所示，供风系统由空气压缩机、力口 湿器、恒温箱、流量调节器、管路组成。供风系统共有2组4台空气压缩机，根据供风量的大小来决定开启的台数，在试验 初期，正常情况下一般开启一组压缩机，两台进行循环作业，每两个小时一个循环，这样有 利于延长压缩机的使用寿命。2. 5. 3风温控制系统试验过程中为保持实验装置处于绝热状态，当进、回风流的温度超过2°C时，控制 系统会启动恒温箱的加热装置，提高供风空气的温度，并加大供风量，减少炉体内热量的流 失，使炉体处于绝热状态。控制系统设置解算，自动计算需增加的温度和风量的数值，反馈 给风量控制系统和恒温箱。恒温箱的作用是对进入炉体的空气进行预热并进行稳压，其内 部安设有电热管。三、模拟过程及结果分析采空区浮煤的自燃主要取决于两个因素一是煤炭自身的氧化特性即自燃倾向 性；二是采空区的蓄热环境；两者条件融合的程度决定采空区浮煤自然发火的危险程度。 作为防灭火，我们无法改变煤自身的本质特性，只能从消除或减弱煤炭的自然环境条件入 手来考虑防灭火的措施。在某种程度上来讲，研究煤炭自燃的环境比研究煤炭自身的氧化 特性更具有实际意义，为此，本次试验尽可能地模拟采空区浮煤的自然环境条件，考察采空 区浮煤的自燃发展过程，探求其自然规律，为现场的防灭火提供技术依据。3. 1实验条件试验设备调试安装完毕后，在某矿选取3吨煤样和顶板岩石3吨，将煤样和矸石粉 碎至IOmm以下，在炉体的最下部装50cm的煤样，其上部覆盖30cm的煤和矸石的混合样，最 上部为30cm的矸石。实验的起始温度为室温27°C，煤样平均粒度为Φ 2. 7mm。煤样总重量为1895kg ； 矸石重量为2430kg ；供风量为0. 5-6m3/h。3. 2实验结果在试验煤样装入炉体，并加压、密封、绝热处理完毕后，通过控制系统启动空压机 向炉体内供风，开始模拟试验。由于本次实验的目的为研究采空区遗煤的空间自然发火规 律，即采空区空间位置上的自燃发展状况、蓄热环境和浮煤分布与煤自燃的关系，不是模拟煤炭的自然发火期，因此，本次试验在炉体内煤炭最高温度达到160-170°C时停止供风，结 束试验。在整个试验过程中，炉体内煤体最高温度从27. 2°C发展到166. 5°C共持续40天。 为便于描述炉体内各测点的位置与温度的对应关系，以进风口为原点，指向回风 口方向为χ轴正方向，指向炉体深部方向为y轴正方向，垂直于炉体底部向上方向为ζ轴方 向。3. 3实验结果分析根据实验结果，对试验条件下试验台不同空间高度(ζ轴)、距进风口不同距离(y 轴)的温度、氧气及一氧化碳分布情况进行了数值分析。1)温度变化情况分析由实验结果可知，在实验的初期煤样的升温速度较慢，煤样由初始温度27°C上升 到70-80°C历时28天，平均温升约为1. 53-1. 89°C /d。试验台内煤样温度在升至70°C后氧 化速度加快，由70-80°C升至110-129. 8°C历时7天，平均温升5. 71-7. 1°C /d。实验进行到 37天煤样最高温度达145. 5°C，第40天时达166. 5°C，平均温升分别为7. 9°C /d、10. 5°C / d。在整个煤样氧化过程中，氧化速度出现了 3个加速点，在70°C后氧化速度第一次加速，在 110°C后氧化速度第二次加速，在150°C后氧化速度第三次加速。这说明在煤自燃氧化到一 定温度后，氧化反应会加剧，如果条件事宜，很快就会发展成自然发火。这就要求在实际工 作中，一旦发现综放面采空区有自然发火征兆，应立即采取防灭火措施，抑制浮煤的进一步 氧化自燃，防止自然发火事故的发生。图3示出本实用新型的第14天浮煤带温度变化数值分析图。如图所示，其中，浮 煤带:z轴高度，0. 4m进风量1. 5m3/h ；进风温度53. 6°C。图4示出本实用新型的第14天混合带温度变化数值分析图。如图所示，其中，混 合带:Z轴高度，0. 7m进风量:1.5m3/h ；进风温度53.6°C。通过图3和图4可以看出，在不同空间高度上(ζ轴)，煤自燃氧化的不同发展阶 段，试验炉体内煤样的氧化升温速度存在差异。在煤自燃的初期(煤体温度低于70-80°C)， 混合带的氧化升温速度要大于浮煤带。这是由于沿炉体底部向上，氧气浓度由高到低，漏风 量也由大到小，混合带的氧气浓度高于自然发火的下限浓度，而蓄热环境比下部的浮煤带 要好，热量易于积聚，因此，其氧化升温速度略高于下部的浮煤带。混合带煤自燃产生的热 量一部分传给上部的矸石带，一部分传给下部的浮煤带，使浮煤的上部氧化速度加快。混合 带的存在，改变了下部浮煤带的散热条件，使浮煤带产生的热量不易散失到矸石带，加剧了 浮煤带上部的氧化反应，使其温升加快，当温度达到70-80°C，随着浮煤带温度的升高，产生 热分压，混合带的聚热条件降低，同时混合带内的含煤量低于下部的浮煤带，因此，浮煤带 上部的温度超过混合带，高温点出现并稳定在浮煤带上部，混合带的氧化速度减慢。2)压力与氧浓度分布从实验结果来看，随着y值的加大，实验炉体内煤的氧化速度差别较大，在无外在 压力的情况，0-0. 45m的范围内，虽然氧气浓度较高，但由于渗透系数大，不易聚热，因而温 度升高幅度较小。在0.45-1. 45m范围内，渗透系数因压力的加大有所降低，在前半部(y = 0. 6m处)散热条件在煤氧化初期仍较好，温升幅度不大，在后半部(y = 0. 9m处)，煤氧化和 聚热条件最佳，因此，高温点出现在该区域。在1. 45-1. 8m范围内，压力最大渗透系数最小， 新鲜风流至进风口到该区域后，氧气浓度已很低，因此，煤自燃氧化程度一直保持在较低的水平。图5示出本实用新型的氧气浓度与压力关系示意图；由图中可以看出，随着压力 的升高，氧气浓度呈现逐渐降低的趋势。在实验的第一天时，在试验台后部的高压力区，其 氧气浓度反而比前部高，这是因为试验初期，在封闭试验台时有残留的空气，而试验台后部 由于压力高导致空隙率小，煤样的氧化速度慢，因此氧气浓度较高，但随着实验天数的增 力口，后部的残留的氧气消耗殆尽，而通过前部渗透来的氧气量非常小，因此，氧气浓度低于 前部区域。沿y轴方向，随着压力的升高、距进风口距离的加大，氧气浓度逐步降低。3)试验过程中氧浓度分布变化从氧气浓度分布来看，在实验初期，在空间高度上，至试验台底部向上，氧气浓度 逐渐降低，但是，“混合带”内的氧气浓度在10-18%的区域在煤样自然氧化初期要比“浮煤 带”更靠近工作面。这是因为混合带内的渗透系数比浮煤带内的大所造成的。图19反映了 试验进行到第14天时不同空间高度上的氧气浓度分布情况。随着实验的进行，到第39天时，试验台前半部分的氧气浓度发生了较大变化，尤 其是在浮煤带中点(ζ = 0. 4，y = 0. 6)处的氧气浓度远低于点(ζ = 0. 2，y = 0. 6)，在混 合带中的氧气浓度也远低于试验进行到第14天时的浓度，这主要是因为在第39天时最高 温度点出现点(ζ = 0. 4，y = 0. 6)处，该点的煤样氧化速度快，耗氧量大所造成的。氧气浓 度分布情况如图6所示。在实际防灭火工作中，尤其是通过打钻探测自然发火位置时，如果钻孔内氧气浓 度很低，而一氧化碳浓度同时又很高时，可以断定高温区域就在该钻孔的终孔点附近，应在 该区域补打钻孔，大量压注胶体或胶体泥浆。四、仿真模拟实验总结本仿真模拟实验综合考虑矿山压力、浮煤粒度、漏风供氧条件、浮煤厚度、采空区 浮煤赋存状态等因素，创造了与实际综放采空区浮煤自燃相似的环境条件，对采空区浮煤 的自然发火过程进行了试验模拟，为研究采空区浮煤自燃与采空区矿压分布、浮煤分布状 态的关系提供了有效的实验手段。通过模拟实验，得出如下结论1)在空间高度上，煤的自燃发展过程动态变化。在煤自燃氧化的初期，煤体温 度低于70-80°C时，自燃高温区域在“混合带”。随着煤自燃氧化的发展，当煤体温度超过 70-80°C时，自燃高温点下移到“浮煤带”。“混合带”的存在改变了采空区浮煤的蓄热环境， 在自燃初期对浮煤带的氧化升温起到了加速的作用。2)在空间高度上，煤自燃升温的发展程度是不均衡的，在有煤存在的空间内，位置 越高，高温区域越靠近工作面。3)在平面位置上，煤自燃初期，高温点出现在回风口中后部的区域，当煤体温度超 过70-80°C时，逐步向进风口侧移动，随着煤体温度的进一步升高，耗氧速度加大，高温点向 渗透性好、供氧充足的地点移动，最终导致自然发火。4)矿压对自然发火有着直接影响，矿压通过影响浮煤的空隙率，来影响漏风的状 态与漏风强度，进而影响浮煤的氧化速度，影响浮煤自然发火。从实验结果来看，试验初期 高温区在y = 0. 9m处，后期迁移到y = 0. 6m处，处于低应力区，试验台后部的高应力区，虽 然浮煤赋存状态与前部一样，但基本不自燃。5)从氧气浓度分布来看，在实验的初期，在空间高度上，自试验台底部向上，氧气浓度逐渐降低，但是，“混合带”内的氧气浓度在10-18%的区域在煤样自然氧化初期要比
“浮煤带”更靠近工作面。6)试验台的 研制符合采空区的自燃环境和蓄热条件的要求，反映了煤自燃升温的 发展过程，为研究采空区空间的自然发火规律提供了可靠的实验手段。以上对本实用新型的具体描述旨在说明具体实施方案的实现方式，不能理解为是 对本实用新型的限制。本领域普通技术人员在本实用新型的教导下，可以在详述的实施方 案的基础上做出各种变体，这些变体均应包含在本实用新型的构思之内。本实用新型所要 求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限制。
权利要求一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置，其特征在于包括仿真炉体、压力保持装置、气样检测系统以及控制系统，其中，所述仿真炉体在压力保持装置的辅助下仿真模拟煤矿采空区浮煤的自然发火环境条件，压力装置是模拟采空区的矿压条件，控制系统对仿真炉体的温度、供风以及风温进行控制，然后由气样检测系统对仿真炉体内的气体温度、气体类别以及浓度进行检测及分析。
2.如权利要求1所述的仿真模拟装置，其特征在于所述仿真炉体的炉体分内外两层，内层储存煤样，外层为保温层，内外层之间用石棉完 全隔开。
3.如权利要求2所述的仿真模拟装置，其特征在于所述仿真炉体为矩形。
4.如权利要求3所述的仿真模拟装置，其特征在于所述仿真炉体在水平方向上布置5排监测点，每排水平方向4个测点，分别距进风侧煤 壁的距离为15、45、75、105 11;和/或垂直方向上4个测点，距底部的距离为20、40、70、90cm，每排共16个测点；和/或仿真炉体的进风口和出风口各设一个温度监测点。
5.如权利要求4所述的仿真模拟装置，其特征在于所述压力保持装置采用自动液压方式，达到压力要求后保持压力恒定。
6.如权利要求1至5任一项所述的仿真模拟装置，其特征在于所述仿真炉体上部引出的采样管路直接与气样检测系统的自动进样系统相连，通过电 磁阀的切换来分析每一路的气体浓度。
7.如权利要求6所述的仿真模拟装置，其特征在于所述控制系统还包括供风系统，该供风系统包括空气压缩机、加湿器、恒温箱、流量调 节器以及管路。
8.如权利要求7所述的仿真模拟装置，其特征在于所述仿真炉体的最下部装50cm的煤样，其上部覆盖30cm的煤和矸石的混合样，最上部 为30cm的矸石。
专利摘要本实用新型披露了一种煤矿采空区浮煤自燃仿真模拟装置。该仿真模拟装置包括仿真炉体、压力控制装置、气样检测系统以及控制系统；其中，所述仿真炉体在压力保持装置的辅助下仿真模拟煤矿采空区自然发火的环境条件采空区浮煤条件(将采空区空间自上而下分为矸石带、混合带和浮煤带)和矿压分布，控制系统对仿真炉体的温度、供风以及风温进行控制，然后由气样检测系统对仿真炉体内的气体温度、气体类别以及浓度进行检测及分析。本实用新型真实地模拟采空区遗煤的自燃发展情况，用较小的代价和成本实现了复杂环境条件的实验再现。
文档编号G01N33/22GK201607437SQ20092023967
公开日2010年10月13日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者王刚, 王裕仓, 程卫民, 薛生, 谢军 申请人:王刚