一种巷道围岩传热模拟实验装置，包括设在模型架上的模拟煤矿巷道围岩体的模型主体，模型主体的外部设有温控装置，中部设有贯穿模型主体的模拟巷道，模型主体设有制冷通风装置，模型主体中布置有与数据线相连的若干个热电偶，模拟巷道的进出口处均设置采集数据的温度传感器和风速传感器，各数据线经信号排线汇输给数据采集器，经数据采集器传给与其相连的计算机进行处理。模型主体的温度边界通过热水系统改变，可方便实现多种巷道围岩温度下各种风流参数的模拟，其结构合理，密闭性好，模拟效果好。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及矿井巷道围岩传热模拟实验装置，尤其适用测试深部热害矿井围岩体或煤体传热过程以及模拟治理方案。
技术介绍
煤炭是我国的主体能源，在经济社会发展中具有重要战略地位，其埋深在千米以 下的储量有2. 95X 105亿吨，占我国煤炭资源总量的53% 。随着近几年来矿产资源长期大 规模开发，埋藏于浅部的高品位矿产资源日益枯竭，大批煤矿以及非煤矿山过渡到深部开 采，造成矿井工作环境相当恶劣，如能采用相关防护以及制冷降温措施，则可以明显改善深 部热环境，从而促进煤炭工业的健康、持续发展。 我国华东地区以及华北地区多数煤矿进入深部，在深部开采条件下，岩体原始温 度升高是井下工作条件恶化的重要原因，持续的高温将对人员的健康和工作能力造成极大 的伤害。同时还降低井下设备的工作性能，减少设备使用寿命。中国煤炭建设协会在2007 年组织制定了《煤矿井下热害防治设计规范》，而且在国家安全生产监督管理总局制定的 《煤矿安全规程》(2007修订版)中也对煤矿井下各工作地点的最高温度作了详细规定。因 此，对于矿井热害进行治理并进行相关研究已成为必然趋势。深部开采的原岩温度高是与 浅部最明显的区别，也是对深部热害矿井热环境最重要的影响因素。对于高温围岩体内部 以及围岩与风流之间的传热过程进行研究，探寻围岩内部及其与风流间相关传热机理是当 前高温矿井的热害治理的重要前提工作。
技术实现思路
技术问题本技术的目的是提供一种密闭性好，结构紧凑合理，可实现多围岩 温度边界和多进风流参数的矿井巷道围岩传热模拟实验装置。 技术方案本技术的矿井巷道围岩传热模拟实验装置，包括设在模型架上的 模拟煤矿巷道围岩体的模型主体，模型主体的外部设有温控装置，中部设有贯穿模型主体 的模拟巷道，模型主体设有制冷通风装置，模型主体中布置有与数据线相连的若干个热电 偶，模拟巷道的进出口处均设置采集数据的温度传感器和风速传感器，各数据线经信号排 线汇输给数据采集器，经数据采集器传给与其相连的计算机进行处理。 所述的温控装置由模型主体外表面覆盖的热水恒温袋，与热水恒温袋相连的温控 加热器和流量控制阀门构成；所述的制冷通风装置由制冷机，与制冷机相连的空冷器、与空 冷器相连的穿过模拟巷道的连接管、连接在连接管另一端的抽风机构成。 有益效果选用与煤矿巷道围岩体相似的类似介质，通过开挖过程形成模拟巷道， 与煤矿现场巷道形成过程相符合。可以方便地模拟不同围岩温度下通过不同参数风流后， 风流温度和围岩体的温度场分布。当固定一种围岩体温度时，通过改变进风流参数，可以测 试巷道周围岩体温度场分布情况和出风流的相关参数。改变围岩体温度时，同样通过改变 进风流参数，测试围岩体温度场及出风流参数，得出与围岩体温度相对应的最优进风流参数。其密闭性好，结构紧凑合理，模拟效果好，在本
内具有广泛的实用性。附图说明图1是本技术的结构示意图。 图2是图1中A-A与D-D剖视结构示意图。 图3是图1中B-B与C-C剖视结构示意图。具体实施方式以下结合附图中的实施例对本技术作进一步的描述 图1所示，本技术的巷道围岩传热模拟实验装置，在模型架14上的装有模拟 煤矿巷道围岩体的模型主体l，模型主体1外表面覆盖热水恒温袋2，热水通过温控加热器 11加热，经水泵12通过进水管道进入恒温袋，流量经过阀门13控制，构成热水循环保持热 水恒温袋2恒温。模拟巷道贯穿模型主体1，制冷机4连接有空冷器3，空冷器3连接穿过 模拟巷道的连接管15，连接管15另一端连接抽风机16，连接管15进入模拟巷道前，制冷机 4将冷媒传给空冷器3，对风流预处理，抽风机16给模拟巷道形成负压，通过阀门17控制风 量，构成煤矿现场的通风系统。模型主体1中布置有若干个热电偶，以测量巷道围岩体的温 度场，热电偶的排列分四个面设置A-A与D-D剖面结构图2所示；B-B与C-C剖面结构，图 3所示。热电偶经过数据线7传给信号排线8，由数据采集器9采集后通过计算机10处理， 进入模型主体1前的风流和流出模型主体1的风流，通过温度传感器5和风速传感器6采 集数据，通过信号排线8汇到数据采集器9，由计算机10并行处理。权利要求一种矿井巷道围岩传热模拟实验装置，其特征在于它包括设在模型架(14)上的模拟煤矿巷道围岩体的模型主体(1)，模型主体(1)的外部设有温控装置，中部设有贯穿模型主体(1)的模拟巷道，模型主体(1)设有制冷通风装置，模型主体(1)中布置有与数据线(7)相连的若干个热电偶，模拟巷道的进出口处均设置采集数据的温度传感器(5)和风速传感器(6)，各数据线经信号排线(8)汇输给数据采集器(9)，经数据采集器(9)传给与其相连的计算机(10)进行处理。2. 根据权利要求1所述的矿井巷道围岩传热模拟实验装置，其特征在于所述的温控 装置由模型主体(1)外表面覆盖的热水恒温袋(2)，与热水恒温袋(2)相连的温控加热器 (11)和流量控制阀门(13)构成。3. 根据权利要求1所述的矿井巷道围岩传热模拟实验装置，其特征在于所述的制冷 通风装置由制冷机(4)，与制冷机(4)相连的空冷器(3)、与空冷器(3)相连的穿过模拟巷 道的连接管(15)、连接在连接管(15)另一端的抽风机(16)构成。专利摘要一种巷道围岩传热模拟实验装置，包括设在模型架上的模拟煤矿巷道围岩体的模型主体，模型主体的外部设有温控装置，中部设有贯穿模型主体的模拟巷道，模型主体设有制冷通风装置，模型主体中布置有与数据线相连的若干个热电偶，模拟巷道的进出口处均设置采集数据的温度传感器和风速传感器，各数据线经信号排线汇输给数据采集器，经数据采集器传给与其相连的计算机进行处理。模型主体的温度边界通过热水系统改变，可方便实现多种巷道围岩温度下各种风流参数的模拟，其结构合理，密闭性好，模拟效果好。文档编号G01N25/18GK201464396SQ20092004701公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日专利技术者刘志强, 周国庆, 周杨, 王义江, 王建州, 魏亚志 申请人:中国矿业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种矿井巷道围岩传热模拟实验装置，其特征在于：它包括设在模型架（１４）上的模拟煤矿巷道围岩体的模型主体（１），模型主体（１）的外部设有温控装置，中部设有贯穿模型主体（１）的模拟巷道，模型主体（１）设有制冷通风装置，模型主体（１）中布置有与数据线（７）相连的若干个热电偶，模拟巷道的进出口处均设置采集数据的温度传感器（５）和风速传感器（６），各数据线经信号排线（８）汇输给数据采集器（９），经数据采集器（９）传给与其相连的计算机（１０）进行处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周国庆，王义江，周杨，刘志强，王建州，魏亚志，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]
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