一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:45948696 阅读:9 留言:0更新日期:2025-07-29 17:51
本发明专利技术属于煤田火灾演化分析技术领域,具体提供了一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置及方法,试验装置包括试验台、物理相似模型、光纤光栅温度与应力集成监测系统、多气体监测系统、图像与视频监测系统和计算机分析系统;多个开口架依次固定形成试验箱体,物理相似模型设置在试验箱体内,通过倾角调整机构完成试验箱体倾角的调整,试验箱体之间连接的供气系统和引燃系统,光纤光栅温度与应力集成监测系统、多气体监测系统、图像与视频监测系统分别与计算机分析系统之间信号连接。本发明专利技术能够实现不同条件煤田火灾演化过程的可视化,能够实现对不同条件煤田火灾演化过程中温度场、渗流场、裂隙场的变化规律进行实时监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤田火灾演化分析,具体涉及一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置及方法


技术介绍

1、我国西北地区煤炭资源丰富,但受干旱气候和地质条件影响,煤田火灾问题突出。而且这些地区煤层厚度大、埋藏浅、露头普遍、自然发火期短和以往小煤窑的滥采乱掘,导致大部分煤层极易氧化自燃,难以彻底治理。并且现有灭火技术(如剥离法、注浆法等)在现场应用中面临诸多限制,难以有效应对复杂燃烧条件下的煤田火灾治理需求,往往缺乏系统性和针对性的治理方案。因此,深入研究煤田火区多场耦合作用下的燃烧演化规律,尤其是建立一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置以实现其演化过程可视化,并提出具有针对性的治理方案,对于研究煤田火区多场耦合作用下的演化机理、指导煤田火灾防控具有重要意义。

2、目前,煤田火区燃烧演化过程研究主要包括:

3、1)物理模拟方面,研究者通过在实验装置内构建由隔热基底、煤层及多层覆岩组成的相似模型,利用电加热系统模拟实际燃烧环境;

4、2)数值模拟方面,运用计算仿真技术对火区温度分布、裂隙渗流与岩层变形进行耦合分析,揭示燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于:包括试验台(1)、物理相似模型(2)、光纤光栅温度与应力集成监测系统(3)、多气体监测系统(4)、图像与视频监测系统(5)和计算机分析系统(6);

2.根据权利要求1所述的一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于,所述开口架(12)外侧还设置有多个螺丝孔(124),通过螺栓和螺丝孔(124)的配合能将相邻的两个开口架(12)固定,所述开口架(12)上还设置有多个探测孔(123)。

3.根据权利要求1所述的一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于,所述开口架(12)活动连接在底座...

【技术特征摘要】

1.一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于:包括试验台(1)、物理相似模型(2)、光纤光栅温度与应力集成监测系统(3)、多气体监测系统(4)、图像与视频监测系统(5)和计算机分析系统(6);

2.根据权利要求1所述的一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于,所述开口架(12)外侧还设置有多个螺丝孔(124),通过螺栓和螺丝孔(124)的配合能将相邻的两个开口架(12)固定,所述开口架(12)上还设置有多个探测孔(123)。

3.根据权利要求1所述的一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于,所述开口架(12)活动连接在底座(11)上,每个所述开口架(12)的底部均设置有一组滑轮(122),所述底座(11)上还开设有多个相互平行的轨槽(111),每个所述轨槽(111)内分别滑动连接一组滑轮(122),所述滑轮(122)为自锁式滑轮,所述开口架(12)的内表面还附有耐高温纤维棉。

4.根据权利要求1所述的一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于,所述倾角调整机构(14)包括举升液压缸(142)和液压泵(141),所述举升液压缸(142)设置有三台,其中一台举升液压缸(142)设置在底座(11)的侧端,另外两台举升液压缸(142)设置在底座(11)上试验箱体的下方处,所述举升液压缸(142)的伸缩轴分别连接在试验箱体上,且所述举升液压缸(142)由液压泵(141)提供动力。

5.根据权利要求1所述的一种可视化煤田火灾演化过程相似模拟试验装置,其特征在于,所述供气系统(15)包括氧气瓶(151)、氮气瓶(152)、气体流量计(153)和空气压缩机(154),所述氧气瓶(151)和氮气瓶(152)分别与空气压缩机(154)连通,所述氧气瓶(151)和氮气瓶(152)气体出口段上还分别连接有气体流量计(153),通过空气压缩机(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓军杨成王津睿屈高阳任帅京王彩萍肖旸宋泽阳李青蔚任立峰邹坤霖李鑫
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:发明
国别省市:

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