[发明专利]模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置，其特征在于，包 括模型巷道、发尘系统、通风系统、热湿气体供给系统及除尘系统，所述模型巷道包括 内部中空的、外部密封的模型巷道主体(2)，所述发尘系统为发尘器(1)，与所述模型 巷道主体(2)的一侧进料口连接；所述模型巷道经所述通风系统分别连接所述热湿气 体供给系统、除尘系统；所述通风系统包括送风管(3)、抽风管(4)，以及与所述送风 管(3)相连的鼓风机(7)和与所述抽风管(4)相连的吸尘器(6)；装置内外还设置 有流场监测系统。

2.根据权利要求1所述的模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置， 其特征在于，所述模型巷道主体(2)的另一侧末端出口设有集尘布袋(5)，所述集尘 布袋(5)与所述吸尘器(6)构成所述除尘系统；所述通风系统的送风管(3)、抽风管 (4)的一端位于所述模型巷道主体(2)内部，另一端贯穿所述集尘布袋(5)和所述 模型巷道主体(2)的末端出口一侧，分别连接设置于所述模型巷道主体(2)外侧的所 述鼓风机(7)和所述吸尘器(6)。

3.根据权利要求1所述的模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置， 其特征在于，所述鼓风机(7)、吸尘器(6)变频可调；所述送风管(3)、抽风管(4) 的尺寸和相对位置可调。

4.根据权利要求1所述的模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置， 其特征在于，热湿气体供给系统包括鼓风机(7)、蒸汽发生器(8)，逆止阀(9)和调 节阀(10)，所述鼓风机(7)出口管路与蒸汽发生器(8)的湿热蒸汽出口管路相连接； 所述蒸汽发生器(8)的湿热蒸汽出口管路上安装所述逆止阀(9)；所述调节阀(10) 分别设置于所述送风管(3)与所述鼓风机(7)连接的前段、所述抽风管(4)与所述 吸尘器(6)连接的前段。

5.根据权利要求1所述的模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置， 其特征在于，所述流场监测系统包括气流场测量装置和PIV监测装置，所述PIV监测装 置为非接触量测系统，包括高速摄像机(15)和电脑(14)，设置在所述模型巷道主体 (2)的外侧正前方，捕捉所述模型巷道的内部信息；

所述气流场测量装置包括流量计(11)、温湿度计(12)和流速计(13)，所述流量 计(11)分别设置于所述送风管(3)与所述鼓风机(7)连接的前段、所述抽风管(4) 与所述吸尘器(6)连接的前段；所述温湿度计(12)分别设置于所述送风管(3)与所 述鼓风机(7)连接的前段，以及所述模型巷道主体(2)近工作面处的巷道两侧壁面中 上部；所述流速计(13)分别设在所述送风管(3)、抽风管(4)位于所述模型巷道主 体(2)内部的送风口和抽风口处。

6.根据权利要求1所述的模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置， 其特征在于，所述温湿度计(12)对称设置在所述模型巷道主体(2)两侧壁面上，靠 近工作面位置。

7.根据权利要求1所述的模拟综掘面巷道热湿环境中粉尘运移的可视化试验装置， 其特征在于，所述模型巷道主体(2)由具有透明度的有机玻璃制作，顶面玻璃可拆卸， 主体四个周面连接处密封；所述发尘器(1)通过供料管与所述模型巷道主体(2)的进 料口连接。