一种独头巷道火灾试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及火灾试验技术领域，尤其涉及一种独头巷道火灾试验装置及方法。该独头巷道火灾试验装置包括独头巷道以及设置在所述独头巷道中的风筒，所述风筒中设有变频风机；其中所述风筒设置在所述独头巷道的内壁上，且所述风筒与所述独头巷道的延伸方向平行设置。本发明专利技术提供的独头巷道火灾试验装置及方法，能够获得独头巷道中的火灾烟气蔓延规律，建立起独头巷道火灾情况下最优的通风排烟模型，为地铁施工等场合的独头巷道可能遭遇的火灾危险提供最佳的通风排烟模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及火灾试验
，尤其涉及一种独头巷道火灾试验装置及方法。
技术介绍
在地下矿石开采，地铁工程施工以及部分特殊地下结构末端易形成独头巷道，在独头巷道掘进作业过程中，爆破、盾构等手段会使得工作面附近滞留大量的粉尘以及有毒有害气体，而独头巷道不能形成贯穿风流，因此在掘进过程中需通过风筒进行通风，以排除或稀释烟尘及有毒有害气体。独头巷道的通风问题是制约着矿山发展的原因之一，只有解决了独头巷道掘进通风问题，才能保证矿山的安全、高效、持续发展，国内外诸多学者都对独头掘进通风进行了广泛的研究。然而，现有的独头巷道通风设计仅考虑了正常作业过程中的通风除尘需要，并未考虑火灾等极端情况下的通风排烟效果。在作业过程中，由于机械作业、物品堆积、有毒有害气体及粉尘聚集均易发生火灾事故，火灾事故过程中火灾烟气对人员伤害最为显著，因此应对独头巷道火灾的最优通风排烟模式研究就显得尤为重要。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种独头巷道火灾试验装置及方法，解决现有的独头巷道通风未考虑火灾等极端情况下的通风排烟情况，无法提供独头巷道在遭遇火灾时的最佳通风排烟模式的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种独头巷道火灾试验装置，包括独头巷道以及设置在所述独头巷道中的风筒，所述风筒中设有变频风机；其中所述风筒设置在所述独头巷道的内壁上，且所述风筒与所述独头巷道的延伸方向平行设置。进一步地，所述独头巷道中设有一个风筒，所述风筒为抽出式风筒，所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流出口设置在所述独头巷道外部。进一步地，所述独头巷道中设有一个风筒，所述风筒为压入式风筒，所述压入式风筒的风流出口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道外部。进一步地，所述独头巷道中设有两个风筒，所述的两个风筒分别为抽出式风筒和压入式风筒，其中所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流出口设置在所述独头巷道外部；所述压入式风筒的风流出口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道外部。具体地，所述独头巷道为圆柱形水泥管道，所述独头巷道的内径为1.2m；所述风筒采用可伸缩式铁皮风筒，所述风筒内径为0.12m，所述风筒设置在距离地面0.75m高度处。本专利技术还提供了一种独头巷道火灾试验方法，具体包括如下步骤：在独头巷道中布置一个抽出式风筒，模拟抽出式通风模式；或在独头巷道中布置一个压入式风筒，模拟压入式通风模式；或在独头巷道中布置一个抽出式风筒和一个压入式风筒，模拟混合式通风模式；将火源放置于独头巷道中，模拟独头巷道起火状态；通过烟气分析仪测量获取独头巷道中的烟气特性数据，所述烟气特性数据包括烟颗粒浓度、可燃气体浓度、有毒气体浓度和氧气浓度；通过能见度仪测量获取独头巷道中的能见度数据；通过热电偶束测量获取独头巷道中的温度场数据，并根据获得的温度场数据绘制温度场分布云图；通过风速仪测量获取独头巷道中的风速流场数据，并根据获取的风速流场数据绘制风速流场分布云图。进一步地，通过烟气分析仪测量获取独头巷道中的烟气特性数据的步骤包括：在独头巷道中位于火源正上方的顶部内壁上设置一个第一烟气分析仪；在独头巷道的顶部内壁上设置多个第二烟气分析仪，所述的第二烟气分析仪沿独头巷道的延伸方向均匀布置；在独头巷道中距离地面0.36m高度处设置多个第三烟气分析仪，所述的第三烟气分析仪沿独头巷道的延伸方向均匀布置。进一步地，通过能见度仪测量获取独头巷道中的能见度数据的步骤包括：在独头巷道中距离地面0.36m高度处设置多个能见度仪，所述的能见度仪沿独头巷道的延伸方向均匀布置。进一步地，通过热电偶束测量获取独头巷道中的温度场数据的步骤包括：在独头巷道中从内到外依次设置若干列热电偶束，每列热电偶束从独头巷道的的顶端至底端依次排列，且每列热电偶束均与独头巷道的延伸方向垂直布置。进一步地，通过风速仪测量获取独头巷道中的风速流场数据的步骤包括：在独头巷道中设置多个风速测量截面，各风速测量截面沿独头巷道的延伸方向均匀分布，在各风速测量截面上分别设置多个风速仪。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术所述的独头巷道火灾试验装置及方法，能够在独头巷道中布置一个抽出式风筒，模拟抽出式通风模式；能够在独头巷道中布置一个压入式风筒，模拟压入式通风模式；能够在独头巷道中布置一个抽出式风筒和一个压入式风筒，模拟混合式通风模式；通过这三种通风模式的建立与试验操作，能够获得独头巷道中的火灾烟气蔓延规律，建立起独头巷道火灾情况下最优的通风排烟模型，为地铁施工等场合的独头巷道可能遭遇的火灾危险提供最佳的通风排烟模式。附图说明图1是本专利技术实施例一中独头巷道火灾试验装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例二中独头巷道火灾试验装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例三中独头巷道火灾试验装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例三中独头巷道火灾试验装置的横向截面示意图；图5是本专利技术实施例的独头巷道中烟气分析仪的分布示意图；图6是本专利技术实施例的独头巷道中能见度仪的分布示意图；图7是本专利技术实施例的独头巷道中热电偶束的分布示意图；图8是本专利技术实施例的独头巷道中风速仪的分布示意图；图9是本专利技术实施例的独头巷道中风速仪的横向截面分布示意图。图中：1：独头巷道；2：抽出式风筒；3：压入式风筒；4：火源；5：独头巷道掘进面；601：第一烟气分析仪；602：第二烟气分析仪；603：第三烟气分析仪；701：能见度仪；801：热电偶束；901：风速仪；10：风速测量截面。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1所示，本专利技术实施例提供一种独头巷道火灾试验装置，包括独头巷道1以及设置在所述独头巷道1中的风筒，所述风筒中设有变频风机。所述风筒设置在所述独头巷道1的内壁上，且所述风筒与所述独头巷道1的延伸方向平行设置。在所述独头巷道1中还设有火源4，所述火源4设置在独头巷道1内的地基上。在本实施例中，所述独头巷道1中设有一个风筒，所述风筒为抽出式风筒2，所述抽出式风筒2的风流入口201设置在所述独头巷道1内部，所述抽出式风筒2的风流出口202设置在所述独头巷道1外部，从而构成独头巷道内的抽出式通风模式。实施例二如图2所示，本专利技术实施例提供一种独头巷道火灾试验装置，包括独头巷道1以及设置在所述独头巷道1中的风筒，所述风筒中设有变频风机。其中所述风筒设置在所述独头巷道1的内壁上，且所述风筒与所述独头巷道1的延伸方向平行设置。在所述独头巷道1中还设有火源(图中未示)，所述火源设置在独头巷道1内的地基上。在本实施例中，所述独头巷道1中设有一个风筒，所述风筒为压入式风筒3，所述压入式风筒3的风流出口301设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒3的风流入口302设置在所述独头巷道外部，从而构成独头巷道内的压入式通风模式。实施例三如图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种独头巷道火灾试验装置，其特征在于，包括独头巷道以及设置在所述独头巷道中的风筒，所述风筒中设有变频风机；其中所述风筒设置在所述独头巷道的内壁上，且所述风筒与所述独头巷道的延伸方向平行设置。

【技术特征摘要】
1.一种独头巷道火灾试验装置，其特征在于，包括独头巷道以及设置在所述独头巷道中的风筒，所述风筒中设有变频风机；其中所述风筒设置在所述独头巷道的内壁上，且所述风筒与所述独头巷道的延伸方向平行设置。2.根据权利要求1所述的独头巷道火灾试验装置，其特征在于，所述独头巷道为圆柱形水泥管道，所述独头巷道的内径为1.2m；所述风筒采用可伸缩式铁皮风筒，所述风筒内径为0.12m，所述风筒设置在距离地面0.75m高度处。3.根据权利要求1所述的独头巷道火灾试验装置，其特征在于：所述独头巷道中设有一个风筒，所述风筒为抽出式风筒，所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流出口设置在所述独头巷道外部。4.根据权利要求1所述的独头巷道火灾试验装置，其特征在于，所述独头巷道中设有一个风筒，所述风筒为压入式风筒，所述压入式风筒的风流出口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道外部。5.根据权利要求1所述的独头巷道火灾试验装置，其特征在于，所述独头巷道中设有两个风筒，所述的两个风筒分别为抽出式风筒和压入式风筒，其中所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流出口设置在所述独头巷道外部；所述压入式风筒的风流出口设置在所述独头巷道内部，所述抽出式风筒的风流入口设置在所述独头巷道外部。6.一种独头巷道火灾试验方法，其特征在于，具体包括如下步骤：在独头巷道中布置一个抽出式风筒，模拟抽出式通风模式；或在独头巷道中布置一个压入式风筒，模拟压入式通风模式；或在独头巷道中布置一个抽出式风筒和一个压入式风筒，模拟混合式通风模式；将火源放置于独头巷道中，模拟独头巷道起...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟茂华，田向亮，刘畅，史聪灵，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11