專利名稱：一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體分析方法，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種在無氧條件下 煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法。
背景技術(shù)：
目前，常用的煤炭自燃火災(zāi)早期預(yù)測預(yù)報(bào)方法有指標(biāo)氣體分析法、測溫法、示蹤 氣體法等。指標(biāo)氣體分析法是應(yīng)用最為廣泛的一種方法，它是通過測定煤層發(fā)火過程中產(chǎn) 生的一系列反映煤炭氧化和燃燒程度的指標(biāo)氣體，如一氧化碳、二氧化碳、乙烷、乙烯、乙 炔等，隨著煤溫的升高，其產(chǎn)生量將發(fā)生顯著變化，因此，目前我國通常用指標(biāo)氣體產(chǎn)生 量的變化來進(jìn)行煤層火災(zāi)的早期預(yù)報(bào)。《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定礦井空氣中一氧化碳的最 高允許濃度為O. 0024% (24ppm)。
在我國的寧夏、山西及河北省的某些礦區(qū)，在采空區(qū)無任何煤自燃征兆的情況下， 工作面正常生產(chǎn)期間上隅角就會出現(xiàn)高濃度的一氧化碳?xì)怏w，給真實(shí)反映采空區(qū)內(nèi)煤炭自 燃情況帶來了不確定性。越來越多的學(xué)者認(rèn)識到一氧化碳?xì)怏w的產(chǎn)生，不全是因?yàn)槊簩又?發(fā)生自燃發(fā)火或其它火災(zāi)，而極有可能是原煤層中伴生的一氧化碳?xì)怏w造成的，嚴(yán)重干擾 了煤層自然發(fā)火的監(jiān)測分析工作。現(xiàn)有的分析方法，能揭示大部分煤礦的自燃指標(biāo)氣體情 況。但是不能完全、真實(shí)的反映煤炭是否伴生一氧化碳?xì)怏w及其含量。考慮到現(xiàn)有技術(shù)不 能解決該問題，本發(fā)明提供無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，來解決測量分析 煤原生附存的一氧化碳含量。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分 析的方法，包括以下步驟
首先從煤礦井下取出煤炭，將煤炭制成塊狀煤樣；
再將煤樣放入破碎腔中，蓋好破碎腔蓋后，向破碎腔中通入惰性氣體；
再由電動機(jī)帶動破碎腔上下震動，對破碎腔中的煤樣進(jìn)行破碎；
最后由抽氣泵抽出破碎腔中的氣體，將所述氣體送入色譜儀進(jìn)行分析。
更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述惰性氣體包括氮?dú)夂秃狻?br> 更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述通入破碎腔內(nèi)的惰性氣體的濃度達(dá)到99%后，關(guān)閉破 碎腔進(jìn)氣閥和出氣閥再進(jìn)行破碎。
更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述惰性氣體濃度是通過抽氣泵將破碎腔的氣體抽入色譜 儀檢測后的結(jié)果。
更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述破碎步驟和分析步驟都是在無氧常溫狀態(tài)下進(jìn)行的。
本發(fā)明提供一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，惰性氣體儲存在惰 性氣體瓶中，惰性氣體通過進(jìn)氣管進(jìn)入破碎腔，進(jìn)氣管設(shè)置在破碎腔的蓋上，破碎腔蓋上還 連接有出氣管，出氣管連接抽氣泵，抽氣泵再連接色譜儀；破碎腔蓋設(shè)置在破碎腔上方，破碎腔和破碎腔蓋之間設(shè)置有密封圈；破碎腔下端設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)固定在支架上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)端固定連接由圓盤，在圓盤的外端設(shè)置有凸塊，凸塊作用在破碎腔底部，破碎腔底部還設(shè)置有至少兩組彈簧，所述彈簧與支架連接。更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述進(jìn)氣管上設(shè)置有控制惰性氣體進(jìn)入破碎腔的進(jìn)氣閥，所述出氣管上設(shè)置有控制氣體從破碎腔到抽氣泵的出氣閥。更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述破碎腔中還設(shè)置有可拆卸的圓柱形破碎轉(zhuǎn)子。 更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述破碎腔蓋上端還設(shè)置有緊扣彈簧，所述緊扣彈簧為帶螺紋的螺栓，外套彈簧，用來緊扣破碎腔蓋。更進(jìn)一步技術(shù)方案是所述進(jìn)氣管和出氣管靠破碎腔端的管中設(shè)置有對煤炭粉塵進(jìn)行過濾的過濾網(wǎng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是通過向破碎腔充入惰性氣體，來排除影響檢測的氣體，以及排除煤在破碎過程中與氧氣發(fā)生反應(yīng)、生成一氧化碳?xì)怏w，雖然現(xiàn)有的分析方法，能揭示大部分煤礦的自燃指標(biāo)氣體情況。但是不能完全、真實(shí)的反映煤炭是否伴生一氧化碳?xì)怏w及其含量。考慮到現(xiàn)有技術(shù)不能解決該問題，本發(fā)明提供無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，來解決測量分析煤原生附存的一氧化碳含量。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，包括以下步驟首先從煤井下取出煤炭，將煤炭制成塊狀煤樣，塊狀煤樣的大小包括2X2X3cm的煤塊；再將煤樣放入破碎腔14中，蓋好破碎腔蓋11后，向破碎腔14中通入惰性氣體，通入惰性氣體的目的是為了將破碎腔14中的空氣排出，避免煤炭在破碎過程中與氧氣發(fā)生反應(yīng)，使得檢測結(jié)果更加精確；再由電動機(jī)4帶動破碎腔14上下震動，破碎轉(zhuǎn)子對破碎腔14中的煤樣進(jìn)行破碎，將煤樣破碎到煤粉狀的程度，使煤的表面積增大，更大限度的釋放出煤塊中包含的氣體物質(zhì) ’最后由抽氣泵8抽出破碎腔14中的氣體，該氣體就為待分析的氣體，再將該氣體送入色譜儀9進(jìn)行分析，。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例,所述惰性氣體包括氮?dú)夂秃?氮?dú)夂秃獬杀鞠鄬^低，獲取方式較為簡單，并且也能滿足檢測所需條件，通入的惰性氣體的濃度達(dá)到99%后，關(guān)閉破碎腔14進(jìn)氣閥12和出氣閥7再進(jìn)行破碎，惰性氣體濃度是通過抽氣泵8將破碎腔14的氣體抽入色譜儀9檢測后的結(jié)果，破碎步驟和分析步驟都是在無氧常溫狀態(tài)下進(jìn)行的，目的是為了模擬在礦井下的實(shí)際情況。如圖1所示一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，惰性氣體儲存在惰性氣體瓶I中，惰性氣體通過進(jìn)氣管12進(jìn)入破碎腔14，進(jìn)氣管12設(shè)置在破碎腔蓋11上，破碎腔蓋11上還連接有出氣管13，出氣管13連接抽氣泵8，抽氣泵8再連接色譜儀9 ;破碎腔蓋11設(shè)置在破碎腔14上方，破碎腔14和破碎腔蓋11之間設(shè)置有密封圈；破碎腔14下端設(shè)置有電動機(jī)4，電動機(jī)4固定在支架上，電動機(jī)4旋轉(zhuǎn)端固定連接由圓盤，在圓盤的外端設(shè)置有凸塊5，凸塊5作用在破碎腔14底部，破碎腔14底部還設(shè)置有至少兩組彈簧3，彈簧3與支架連接。根據(jù)本發(fā)明的更加優(yōu)選的一個實(shí)施例，進(jìn)氣管12上設(shè)置有控制惰性氣體進(jìn)入破碎腔14的進(jìn)氣閥2，出氣管13上設(shè)置有控制氣體從破碎腔14到抽氣泵8的出氣閥7，設(shè)置進(jìn)氣閥2和出氣閥7的作用是在破碎的過程中，防止破碎腔14中的氣體漏出，并且也防止外部氣體的進(jìn)入，使得檢測更加精確。根據(jù)本發(fā)明的一個更加優(yōu)選的一個實(shí)施例，破碎腔14中還設(shè)置有可拆卸的圓柱形破碎轉(zhuǎn)子6，破碎轉(zhuǎn)子6的作用是將破碎腔14中煤塊加速破碎的設(shè)備，破碎腔蓋11上端還設(shè)置有緊扣彈簧10，緊扣彈簧10為帶螺紋的螺栓，外套彈簧，用來緊扣破碎腔蓋11，扣緊彈簧10是用來對壓緊破碎腔蓋11與破碎腔14之間的縫隙，使得破碎在完全密閉的環(huán)境中進(jìn)行，保證分析檢測的精度，進(jìn)氣管12和出氣管13靠破碎腔14端的管中設(shè)置有對煤炭粉塵進(jìn)行過濾的過濾網(wǎng)，濾網(wǎng)可以是金屬銅網(wǎng)加上棉花，用來防止在破碎后氣體中存在大量的煤的粉塵進(jìn)入到其他設(shè)備中的作用，也能使得分析檢測更加精確。在本說明書中所談到的“一個實(shí)施例”、“另一個實(shí)施例”、“實(shí)施例”、等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請概括性描述的至少一個實(shí)施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，其特征在于包括以下步驟首先從煤井下取出煤炭，將煤炭制成塊狀煤樣；再將煤樣放入破碎腔中，蓋好破碎腔蓋后，向破碎腔中通入惰性氣體；再由電動機(jī)帶動破碎腔上下震動，對破碎腔中的煤樣進(jìn)行破碎；最后由抽氣泵抽出破碎腔中的氣體，送入色譜儀進(jìn)行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，其特征在于所述惰性氣體包括氮?dú)夂秃狻?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，其特征在于所述通入的惰性氣體的濃度達(dá)到99%后，關(guān)閉破碎腔進(jìn)氣閥和出氣閥再進(jìn)行破碎。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，其特征在于所述惰性氣體濃度是通過抽氣泵將破碎腔的氣體抽入分析儀檢測后的結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，其特征在于所述破碎步驟和分析步驟都是在無氧常溫狀態(tài)下進(jìn)行的。
6.一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，其特征在于惰性氣體儲存在惰性氣體瓶中，惰性氣體通過進(jìn)氣管進(jìn)入破碎腔，進(jìn)氣管設(shè)置在破碎腔的蓋上，破碎腔蓋上還連接有出氣管，出氣管連接抽氣泵，抽氣泵再連接色譜儀；破碎腔蓋設(shè)置在破碎腔上方，破碎腔和破碎腔蓋之間設(shè)置有密封圈；破碎腔下端設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)固定在支架上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)端固定連接由圓盤，在圓盤的外端設(shè)置有凸塊，凸塊作用在破碎腔底部，破碎腔底部還設(shè)置有至少兩組彈簧，所述彈簧與支架連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)氣管上設(shè)置有控制惰性氣體進(jìn)入破碎腔的進(jìn)氣閥，所述出氣管上設(shè)置有控制氣體從破碎腔到抽氣泵的出氣閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，其特征在于所述破碎腔中還設(shè)置有可拆卸的圓柱形破碎轉(zhuǎn)子。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，其特征在于所述破碎腔蓋上端還設(shè)置有緊扣彈簧，所述緊扣彈簧為帶螺紋的螺栓，外套彈簧，用來緊扣破碎腔蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)氣管和出氣管靠破碎腔端的管中設(shè)置有對煤炭粉塵進(jìn)行過濾的過濾網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在無氧條件下煤炭中一氧化碳?xì)怏w分析的方法，包括以下步驟首先從煤礦井下取出煤炭，將煤炭制成塊狀煤樣；再將煤樣放入破碎腔中，蓋好破碎腔蓋后，向破碎腔中通入惰性氣體；再由電動機(jī)帶動破碎腔上下震動，對破碎腔中的煤樣進(jìn)行破碎；最后由抽氣泵抽出破碎腔中的氣體，將所述氣體送入色譜儀進(jìn)行分析；能夠完全、真實(shí)的反映煤炭是否伴生一氧化碳?xì)怏w及其含量，本方法工藝簡單，檢測精度高。
文檔編號G01N30/02GK102998390SQ201210494810
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者蔣志剛, 伍厚榮, 王壽全, 呂文玉, 陳曦, 余玉江 申請人:四川省煤炭產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司, 西安科技大學(xué)