矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置及实验方法制造方法及图纸

矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置及实验方法，包括通风机、第一钢管、燃烧炉、电加热管、保温炉、入口风速传感器、入口压力传感器、入口温湿度传感器、第二钢管、出口风速传感器、出口温湿度传感器、出口压力传感器、压力采集模块、温湿度采集模块、风速采集模块、数据储存模块、升温控制模块；矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验方法，包括以下步骤：步骤1，搭建实验装置；步骤2，检查实验装置连接是否正常，同时检查密封性；步骤3，点燃可燃物，记录数据；步骤4，通过电加热管加热，记录数据；步骤5，整理实验数据；步骤6，绘制曲线。本发明专利技术对矿井制定井下灾害预防措施和灾变时期通风决策与避灾路线的选择具有重要意义。

Experimental device and method for measuring thermal resistance of tunnel ventilation during mine fire

【技术实现步骤摘要】
矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置及实验方法
本专利技术涉及矿井火灾防治
，具体涉及矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置及实验方法。
技术介绍
矿井火灾是煤矿开采生产工作的主要自然灾害之一。井下火灾的发生会毁坏煤炭资源和设备，因为井下空气供给有限，可燃物难以完全燃烧，产生大量的高温烟流和有害气体，威胁工人的生命安全，甚至会诱发矿井瓦斯、煤尘爆炸造成更大危害。当井下发生火灾时，产生的高温烟流可能使矿井原有的通风系统遭到破坏，造成风流紊乱，给火灾时期通风决策带来困难。矿井火灾时期通风研究的主要问题之一就是井巷通风热阻力的测定，以往针对热阻力的实验研究主要是集中在局部火灾燃烧的阻力特性描述上，现有理论把火区阻力的分为燃烧区产生的热膨胀阻力和火焰对风流流动的局部障碍阻力，提出了运用能量－动量方程对火区燃烧点产生的节流局部热阻力的计算。升温风流的热阻力和常温风流的阻力在计算上没有区别，仍然包括摩擦(热)阻力和局部(热)阻力，所不同的是同时应附加火燃烟气外来风源阻力。由于矿井火灾发生时，很难实测井巷通风热阻力，所以常通过实验室仿真模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于，包括第一钢管、第二钢管及保温炉，所述第一钢管入口端与通风机相连，第二钢管的出口端与保温炉一侧螺接，保温炉另一侧与第二钢管入口端螺接，第一钢管和第二钢管用于提供风流通道，模拟矿井井下巷道，在第二钢管入口端内腔依次设置有入口温湿度传感器、入口压力传感器及入口风速传感器，且入口风速传感器靠近保温炉一侧设置，在第二钢管的出口端内腔依次设置有出口压力传感器、出口温湿度传感器及出口风速传感器，且出口风速传感器靠近入口温湿度传感器一侧设置，所述入口风速传感器与出口风速传感器输出端通过信号传输线与风速采集模块相连，所述入口压力传感器与出口压力传感器...

【技术特征摘要】
1.一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于，包括第一钢管、第二钢管及保温炉，所述第一钢管入口端与通风机相连，第二钢管的出口端与保温炉一侧螺接，保温炉另一侧与第二钢管入口端螺接，第一钢管和第二钢管用于提供风流通道，模拟矿井井下巷道，在第二钢管入口端内腔依次设置有入口温湿度传感器、入口压力传感器及入口风速传感器，且入口风速传感器靠近保温炉一侧设置，在第二钢管的出口端内腔依次设置有出口压力传感器、出口温湿度传感器及出口风速传感器，且出口风速传感器靠近入口温湿度传感器一侧设置，所述入口风速传感器与出口风速传感器输出端通过信号传输线与风速采集模块相连，所述入口压力传感器与出口压力传感器输出端通过信号传输线与压力采集模块相连，所述入口温湿度传感器与出口温湿度传感器输出端通过信号传输线与温湿度采集模块相连，所述压力采集模块、温湿采集模块及风速采集模块均与数据储存模块相连，数据储存模块通过数据线与计算机连接，所述加热炉底端设置有燃烧炉，燃烧炉顶部加热炉侧壁安装有电热加管，电加热管与耐热导线一端连接，耐热导线另一端贯穿加热炉顶部与升温控制模块相连。


2.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述电加热管为铜管与电热丝制成的发热元件，所述电热丝安装于铜管内部，且通过耐高温导线与升温控制模块连接，用于提供稳定的热源，模拟在无烟流状态下矿井火灾中的热源。


3.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述入口温湿度传感器与保温炉外侧壁之间的距离为1.0-1.2m，出口温湿度传感器与第二钢管端头的距离为0.2-0.3m；所述入口压力传感器与保温炉外侧壁之间的距离为0.9-1.0m，出口压力传感器与第二钢管端头之间的距离为0.1-0.2m；所述入口风速传感器与保温炉外侧壁之间的距离为0.8-0.9m，出口风速传感器与第二钢管端头之间的距离为0.3-0.4m。


4.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述数据储存模块用于接收数据并储存，包括USB数据采集器、笔记本电脑，所述USB数据采集器输入端分别与温湿度采集模块、压力采集模块、风速采集模块的信号输出端连接，USB数据采集器输出端与笔记本电脑USB接口连接，笔记本电脑中装有基于Labview软件开发的数据采集程序，实现8路数据的采集，配有数据采集观测控制界面，可控制各数据采集线路的起止和时间间隔，并将采集到的数据保存在excel文件中，便于后期对数据的调用和处理。


5.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述温湿度采集模块用于温湿度的数据采集，包括温湿度传感器信号输送器、RS485数字信号转USB信号数据转换卡及USB数据线；所述温湿度传感器信号输送器输入端分别与入口温湿度传感器及出口温湿度传感器输出端相连，温湿度传感器信号输送器输出端通过RS485数字信号转USB信号数据转换卡及USB数据线与USB数据采集器输入端相连。


6.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述压力采集模块用于风流的绝对压力的数据采集，包括压力传感器信号变送器、电源适配器、电压信号转USB信号数据转换卡及USB数据线；所述压力传感器信号变送器的电源接口与电源适配器相连，压力传感器信号变送器的输入端分别与入口压力传感器和出口压力传感器输出端相连，压力传感器信号变送器输出端通过电压信号转USB信号数据转换卡及USB数据线与USB数据采集器输入端相连。


7.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述风速采集模块用于风流风速的数据采集，包括风速传感器信号输送器、RS485数字信号转USB信号数据转换卡及USB数据线；所述风速传感器信号输送器输入端分别与入口压力传感器及出口压力传感器输出端相连，风速传感器信号输送器输出端通过RS485数字信号转USB信号数据转换卡及USB数据线与USB数据采集器输入端相连。


8.根据权利要求1所述的一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于：所述升温控制装置控制电加热管升温，包括热电执行器，总控电气盒，耐热导线；所述总控电气盒一端与电源线连接，另一端通过热电执行器、耐热导线与电加热管连接；其中总控电气盒带有温度调旋钮，通过温度调节旋钮控制电加热管温度，可调节温度区间10℃～220℃。


9.一种矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验方法，采用权利要求1所述的矿井火灾时期巷道通风热阻力测定的实验装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对实验装置进行搭建，首先将第一钢管、第二钢管装上聚氨酯保温管套，再与保温炉连接口进行对接组装，并用木块对第一钢管、第二钢管进行支撑固定；其次将入口温湿度传感器和出口温湿度传感器与温湿度采集模块进行连接，将入口压力传感和出口压力传感器与压力采集模块进行连接，将入口风速传感和出口风速传感器与风速采集模块进行连接；最后将压力采集模块、温湿度采集模块、风速采集模块与数据储存模块连接，数据储存模块与笔记本电脑连接，接通电源，运行数据储存模块，通过笔记本电脑中的基于Labview软件开发的数据采集程序设置数据记录时间间隔；
步骤2，用天平量适量可燃物放到燃烧炉中；接通电源启动通风机，调试通风机风速，通过观察笔记本...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗翔，苗春桐，李腾，张明乾，刘宇，胡东杰，耿锋，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21