专利名称：一种煤层润湿热的测量方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明属于测定煤的润湿性方法和系统的技术领域，涉及一种煤层润湿热的测量方法和系统。
背景技术：
目前，国内外大部分矿产企业，在开采煤炭的过程中，矿井中会产生大量的粉尘影响工作人员进行地下作业，并且危及工作人员的身体健康，有很多工人因此患上了尘肺病，为了对煤矿井下进行降尘，国内很多人研究了多种降尘的方法，就目前的技术而言，很多研究难以付诸实践，即使实践，成本也会非常高，由于上述因素的限制，所以，采用最多且最有效的降尘方法仍然是以传统的用水来降尘，用水的方法进行降尘，主要是针对煤层在开采之前对其进行润湿，润湿的方法是在煤层中注入一定量的水，从而减少了矿井中的尘埃。由于地域、岩体等因素的影响，各个煤矿煤层的润湿性都不同，因此在煤层润湿之前要根据煤层的润湿性进行测量，测量的目的是使用一定的水使煤层的润湿效果达到最优，取一定量的煤，在煤中注入一定量的水，使煤在开采过程中产生最少的尘埃，达到降尘的作用，这既节约了水资源，又保证了煤层的润湿效果。目前，在国内外公开的测量煤的润湿性能的方法中，有两种测量方法，分别是毛细管法和杨氏方程法，其一，毛细管法测量润湿性的原理是将水注到煤层中，利用煤层中的水在毛细管中上升的高度来测量润湿的效果，此方法是建立在将煤压成块、煤块表面几乎达到水平的前提下进行测量，此方法技术难度较大、精密度要求较高，因此也容易产生较大误差；其二，杨氏方程法测量润湿性的原理是将水注入到煤层中后，将煤层进行压片，再将光线射向煤层便面的水，利用水折射的角度进行计算，从而得出煤层润湿的程度，该方法同样涉及到煤块压片的问题，误差大而且需要进行一系列运算，过程复杂。根据煤层在润湿过程中，会伴随着润湿热的产生，目前，国内外公开的技术上，并没有针对煤层润湿过程中产生的润湿热的技术来进行煤层润湿性能的测定，就目前的技术而言，完全可以达到对煤层润湿热的测定，根据目前市场上的各种测试仪器，进行结合使用，可以保证煤层润湿热的测量，所以可以煤层润湿热的测量来判断煤层的润湿性，进而根据煤层的润湿性能对煤炭开采过程中产生的尘埃进行沉降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单、测量精确的煤层润湿热的测量方法和系统，旨在解决现有方法中操作繁琐、误差较大、技术难度要求高等问题。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的，一种煤层润湿热的测量方法和系统，利用水对煤层进行润湿，在润湿的过程中会产生热，这种热称为煤层润湿热，经过润湿作用，其产生的煤层润湿热可以转换成电能显示在测量仪器上，即将热能转换成电能直观的显示出来，发明的煤层润湿热的测量方法和系统，其系统包括反应槽、热电式传感器、电量放大器、电位显示仪，其方法是针对煤注水润湿后产生的煤层润湿热进行测量，将煤层润湿热转换成电能显示在测量仪器上。本发明中所述的反应槽包括开口、反应器和绝热层，开口的作用包括向反应器中注入煤和水，对开口上的盖子要具有绝热作用。本发明所述的热电式传感器必须与反应槽中的反应器直接相连，且反应器底部必须与热电式传感器的感应部位具有充分大的接触面积，使热电式传感器能够充分感应到煤层润湿热，且反应器底部与热电式传感器的感应部位必须被隔热层包裹，以保证煤层润湿热不向外界释放。本发明所述的电量放大器上部与热电式传感器用导线相连，下部与电位显示仪用导线相连。本发明中，根据水对煤的润湿过程中产生的煤层润湿热的大小，来判定煤的润湿性能，利用热电式传感器、电量放大器和电位显示仪将煤层润湿热以电能的形式显示出来，直接以读取数据的形式来判定煤层润湿热的大小，就现有的技术而言，热电式传感器、电量放大器和电位显示仪等仪器是可以直接使用的，无需对其有其他特殊要求。本发明与现有技术相比较，具有下列显而易见的突出实质性特点和显著优点:1.本发明的煤层润湿热的测量方法和系统，其测量过程简单、易于操作，可以有效的通过煤层润湿来判定煤的润湿性。2.本发明的煤层润湿热的测量方法和系统，将难以测量的润湿热转化成可以直观读取的电能，通过判断电能来判定煤的润湿性。3.本发明的煤层润湿热的测量方法和系统，解决了现有方法中操作繁琐、误差较大、技术难度要求高等问题。
图1为本发明实施例一的一种煤层润湿热的测量系统图；I为开口，2为反应器，3为绝热层，4为热电式传感器，5为导线，6为电量放大器，7为电位显示仪。
具体实施例方式如图1所示，一种煤层润湿热的测量方法和系统，煤层润湿热的测量系统包括开口 1、反应器2、绝热层3、热电式传感器4、导线5、电量放大器6和电位显示仪7，煤层润湿热的测量方法是利用水对煤层进行润湿，在润湿的过程中会产生热，这种热称为煤层润湿热，经过一系列的反应，其产生的煤层润湿热可以转换成电能显示在测量仪器上，既将热能转换成电能直观的显示出来。在测量煤层润湿热的过程中，如图1所示，先向反应槽中的反应器2中加入煤样，再加入水，煤和水在反应器2中经过一段时间后，并且在绝热层3的绝热作用下，利用热电式传感器4将煤和水混合后产生的热转化成电能，再利用电量放大器6将电能放大，最后又电位显示仪7将其显示出来，直接以读取数据的形式将煤层润湿热测量出来。本发明中的测量系统，在使用过程中，将所有仪器的开关打开，等到电位显示仪7稳定下来之后进行操作，将开口 I的盖子打开，取一定量的煤样(20克至50克)放入反应器2中，然后将盖子关闭，取一定量的水(20毫升至30毫升)，打开反应器2的开口 I，将取好的水放入反应器2中，然后将盖子关闭，经过一段时间的润湿后，将润湿产生的润湿热通过热电传感器4转化成电能输送到电量放大器6，经电位显示仪7显示出来，接下来观察电位显示仪的变化情况，记录数据，通过电位的变化来判断煤层润湿过程中润湿热的变化，进而确定煤层煤层的润湿性能。本发明中，根据水对煤的润湿过程中产生的煤层润湿热的大小，来判定煤的润湿性能，利用热电式传感器4、电量放大器6和电位显示仪7将煤层润湿热以电能的形式显示出来，直接以读取数据的方法来判定煤层润湿热的大小，就现有的技术而言，热电式传感器、电量放大器和电位显示仪等仪器是可以直接使用的，无需对其有其他特殊要求。本发明的煤层润湿热的测量方法和系统，其测量过程简单、易于操作，可以有效的通过煤层润湿来判定煤的润湿性，将难以测量的润湿热转化成可以显示的电能，通过判断电能来判定煤的润湿性，解决了现有方法中操作繁琐、误差较大、技术难度要求高等问题。上述实施例仅是本发明的较佳实施方式，结合附图详细的说明了本发明的技术构思和实施要点，并非对本发明的保护范围进行限定，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种煤层润湿热的测量方法和系统，其特征在于:所述的测量系统包括反应槽、热电式传感器、电量放大器、电位显示仪；所述的方法是利用水对煤层的润湿过程中产生的煤层润湿热，将煤层润湿热转换成电能显示在测量仪器上。
2.根据权利要求1所述的一种煤层润湿热的测量方法和系统，其特征在于:所述反应槽包括开口、反应器和绝热层，开口的作用包括向反应器中注入煤和水，开口上的盖子要具有绝热作用。
3.根据权利要求1所述的一种煤层润湿热的测量方法和系统，其特征在于:所述热电式传感器必须与反应槽中的反应器直接相连，且反应器底部必须与热电式传感器的感应部位具有充分大的接触面积，使热电式传感器能够充分感应到煤层润湿热，且反应器底部与热电式传感器的感应部位必须被隔热层包裹，以保证煤层润湿热不向外界释放。
全文摘要
本发明涉及煤的润湿性测定的技术领域，公开一种煤层润湿热的测量方法和系统，其测量系统包括反应槽、热电式传感器、电量放大器、电位显示仪，其方法是利用水对煤层的润湿过程中产生的煤层润湿热，将煤层润湿热转换成电能显示在测量仪器上，所述的反应槽包括开口、反应器和绝热层，反应器底部必须与热电式传感器的感应部位直接相连且被隔热层包裹，以保证煤层润湿热不向外界释放；本发明的煤层润湿热的测量方法和系统，其测量过程简单、易于操作，可以有效的通过煤层润湿来判定煤的润湿性，解决了现有方法中操作繁琐、误差较大、技术难度要求高等问题。
文档编号G01N25/20GK103196948SQ20131011881
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者冯月, 聂荣春, 祝云辉, 马文强, 祝远恩, 胡景超, 高鹏 申请人:安徽理工大学