[发明专利]一种采空区防灭火材料性能测评实验平台及方法

摘要

本发明公开了一种采空区防灭火材料性能测评实验平台及方法，涉及采空区防灭火材料应用研究技术领域，能够实现对不同防灭火材料应用性能的综合测评。包括：透明腔体，在透明腔体内设有结构板，结构板上设有纵向孔体，结构板周围与透明腔体内壁密封连接，在结构板上设有加热板，加热板对应设置于结构板上，在透明腔体内填充有多孔介质材料，多孔介质材料与透明腔体构成封闭空间，多孔介质上设有纵向通道；多孔介质材料上设有热电偶；在透明腔体侧壁上设有压力传感器；透明腔体侧壁上设有水平通道，水平通道上连接有真空泵，在所述透明腔体外部还设有热像仪及图像采集装置。本发明适用于各种防灭火材料应用性能测试及研究分析实验中。

主权项

1.一种采空区防灭火材料性能测评方法，其特征在于，包括步骤：布设实验平台，所述平台包括：透明腔体，在所述透明腔体内纵向上设有结构板，所述结构板上设有纵向孔体，所述结构板周围与所述透明腔体内壁密封连接，在所述结构板上设有加热板，所述加热板对应设置于结构板上未设置孔体结构的表面，在所述透明腔体内、位于加热板以上空间填充有多孔介质材料，所述多孔介质材料用于模拟采空区破碎煤体及其附着物，所述多孔介质材料与所述透明腔体构成封闭空间，用于模拟采空区未经封堵的真实状态，在所述多孔介质上设有纵向通道；在所述多孔介质材料不同水平层上设有热电偶，所热电偶用于监测测评实验过程中，透明腔体内不同高度位置的温度；在所述透明腔体侧壁上、位于多孔板与透明腔体底部之间的高度位置上设有压力传感器；在所述透明腔体侧壁上位于多孔板与透明腔体底部之间的高度位置上还设有水平通道，所述水平通道上连接有真空泵，所述真空泵用于对透明腔体内抽真空，模拟采空区处于负压环境下的封堵状态；在所述透明腔体外部还设有热像仪及图像采集装置，所述热像仪与图像采集装置设置于具有可升降功能的平台上，所述热像仪及图像采集装置采集视角覆盖纵向上孔介质材料填充的高度；所述压力传感器、热电偶、热像仪及图像采集装置分别连接于数据采集装置，所述数据采集装置电连接于数据处理系统；向所述纵向通道内注入防灭火材料；所述防灭火材料包括液体和/或气体；通过所述图像采集装置采集所述防灭火材料在多孔介质内的扩散状态图像；所述扩散状态图像包括：扩散速率及防灭火材料的实时分子结构形态；通过所述扩散状态图像监测到所述防灭火材料充满所述多孔介质孔隙中时，关闭所述纵向通道，并触发开启加热板加热；通过所述热电偶实时监测透明腔体内不同水平层的温度和/或通过热像仪采集透明腔体内不同水平层的热像图，所述热像图包括热量值及热分布状态；通过所述真空泵对透明腔体内抽真空，在负压倒吸的作用下，多孔介质孔隙中处于稳态的防灭火材料开始活跃，并向透明腔体底部方向扩散，通过图像采集装置及压力传感器监测防灭火材料从稳态到活跃态变化对应的临界压力；通过数据采集卡采集所述的扩散状态图像、温度和/或热像图及临界压力数据，并将所述数据发送至数据处理系统；所述数据处理系统对所述数据进行处理，并根据所述数据评测所述材料的性能。