[发明专利]一种矿井巷道烟气流动模拟测试系统及方法

权利要求书

1.一种矿井巷道烟气流动模拟测试系统，其特征在于：包括数据采集处理装置(13)、用于模拟实际煤矿巷道的模拟巷道装置(32)、给模拟巷道装置(32)内输送烟气的烟气发生装置(27)和对模拟巷道装置(32)通风且排出烟气的防排烟装置(31)，所述数据采集处理装置(13)包括微控制器(14)、电源模块(15)和与微控制器(14)相接的计算机(20)，所述微控制器(14)的输入端接有对模拟巷道装置(32)内温度进行检测的温度检测模块(28)、对烟气流动过程进行观测的影像观测模块和对模拟巷道装置(32)内烟气特征参数进行检测的烟气检测模块(30)，所述微控制器(14)的输出端接有显示器(21)；

所述烟气发生装置(27)包括盛放煤或者皮带可燃物的燃料油盘(1)、设置在燃料油盘(1)下方且带动燃料油盘(1)沿水平方向前后移动的移动小车(2)、与移动小车(2)一侧连接的牵引钢丝(4)和与牵引钢丝(4)传动连接的电动机(3)，所述移动小车(2)另一侧设置有缓冲复位部件，所述模拟巷道装置(32)的终止端设置有自动断电保护模块(6)，所述电动机(3)由微控制器(14)进行控制，所述自动断电保护模块(6)与微控制器(14)连接；

所述温度检测模块(28)包括设置在模拟巷道装置(32)内的温度检测单元(10)和与微控制器(14)相接的数据通信模块(12)，所述温度检测单元(10)通过温度采集模块(11)和数据通信模块(12)相接，所述温度检测单元(10)的数量为多个，多个所述温度检测单元(10)沿模拟巷道装置(32)顶部和两侧的长度方向进行布设，且相邻两个所述温度检测单元(10)的水平间距为1m～2m，所述烟气检测模块(30)的数量为多个，多个所述烟气检测模块(30)均沿模拟巷道装置(32)顶部的长度方向进行布设，且相邻两个所述烟气检测模块(30)的水平间距为1m～2m，所述温度检测单元(10)和烟气检测模块(30)交错布设；

所述影像观测模块包括安装在模拟巷道装置(32)终止端的激光器(7)、设置在激光器(7)下方且与激光器(7)呈垂直布设的柱面镜和对模拟巷道装置(32)内烟气视频图像进行采集的摄像机(9)，所述激光器(7)与模拟巷道装置(32)的底部呈垂直布设，所述激光器(7)由微控制器(14)进行控制，所述摄像机(9)与微控制器(14)连接；

所述烟气检测模块(30)包括对模拟巷道装置(32)内烟气浓度进行检测的烟气浓度检测模块(26)、对模拟巷道装置(32)内烟气流速进行检测的烟气流速检测模块(25)和对模拟巷道装置(32)内烟气成分进行检测的气体分析仪(19)，所述烟气浓度检测模块(26)、烟气流速检测模块(25)和气体分析仪(19)的输出端均与微控制器(14)的输入端相接。

2.按照权利要求1所述的一种矿井巷道烟气流动模拟测试系统，其特征在于：所述防排烟装置(31)包括对模拟巷道装置(32)通风且排出烟气的轴流式风机(17)和与轴流式风机(17)出风口连接且对模拟巷道装置(32)中烟气进行净化处理的烟气处理模块(18)，所述轴流式风机(17)的进风口前侧设置有对模拟巷道装置(32)中风量进行调节的风量调节板(16)，所述轴流式风机(17)由微控制器(14)进行控制。

3.按照权利要求1或2所述的一种矿井巷道烟气流动模拟测试系统，其特征在于：所述模拟巷道装置(32)由多段模拟巷道拼接而成，多段所述模拟巷道的结构和尺寸均相同，且相邻两段所述模拟巷道通过密封胶密封连接；所述模拟巷道为用于模拟实际煤矿巷道围岩的相似模拟材料，所述模拟巷道包括巷道顶部(23)、与巷道顶部(23)连接且分别位于左右两侧的巷道两帮(24)和连接与两个巷道两帮(24)底部的巷道底部(29)，所述巷道顶部(23)和两个所述巷道两帮(24)一体成型。