[发明专利]一种不同尺度煤火灾害热动力过程模拟测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种不同尺度煤火灾害热动力过程模拟测试装置及方法，测试装置包括物理相似模拟试验台、透明隔热罩、无线自组网测温系统、粒子辐射监测应力状态系统以及气体监测系统，测试方法步骤包括设计实验煤田火灾本演化所需条件、搭建物理相似模拟试验台、引燃煤层、通过传感器检测数据进行分析；本发明能模拟采空区垮落过程，而且能够模拟煤田火灾演化过程，同时能够实现不同条件的煤田火灾和矿井采空区的演化过程，通过无线自组网测温系统、粒子辐射监测应力状态系统、气体监测系统能够实现对煤田火灾和矿井采空区演化过程中温度场的分布、煤岩裂隙的分布及发育规律、煤岩裂隙供风通道的变化规律的实时监测。

主权项

1.一种不同尺度煤火灾害热动力过程模拟测试装置，包括物理相似模拟试验台(1)、透明隔热罩(2)、无线自组网测温系统、粒子辐射监测应力状态系统以及气体监测系统，其特征在于：/n所述物理相似模拟试验台包括试验台底座(6)、可拆卸槽钢(7)、下底板(8)以及辅助板(26)；所述下底板(8)固定设于试验台底座(6)上表面，下底板(8)与可拆卸槽钢(7)上设有若干大小相同、间距相等的螺丝孔，可拆卸槽钢(7)通过螺栓和螺丝孔固定安装在下底板(8)的上下以及左右两侧，所述辅助板(26)通过轴承与下底板(8)左侧呈可拆卸式滑动连接，且辅助板(26)与下底板(8)表面形成可调节的倾角；/n所述透明隔热罩(2)罩设在物理相似模拟试验台(1)上，透明隔热罩(2)包括上顶板(9)、左侧板(10)、右侧板(11)、后面板(12)、前面板(13)以及排烟装置(27)，所述上顶板(9)、左侧板(10)、右侧板(11)以及后面板(12)为一体式结构，所述前面板(13)与左侧板(10)以及右侧板(11)呈上下推拉式连接；所述排烟装置(27)固定设于后面板(12)右侧上方内壁上；/n所述无线自组网测温系统包括供氧装置(14)、空气压缩机(15)、加热装置(16)、无线传输模块(17)、热电偶(18)以及热电偶模数转换器(19)，所述供氧装置(14)出口端连接空气压缩机(15)的入口端，所述热电偶(18)、电偶模数转换器(19)以及无线传输模块(17)包括多个热电偶、热电偶模数转换器以及无线传输模块，且每一个热电偶都连接一个热电偶模数转换器，每一个热电偶模数转换器都连接一个无线传输模块，每一个无线传输模块都通过自组网的方式与网关通信连接并接入Internet网与计算机(20)通信连接；/n所述粒子辐射监测应力状态系统包括棒型应力传感器(21)、电源信号线(22)、应力检测仪(23)，所述棒型应力传感器(21)设于可拆卸槽钢(7)上的螺丝孔中，棒型应力传感器(21)与应力监测仪(23)之间通过电源信号线(22)电性连接；/n所述气体监测系统包括气体传感器(24)和气体监测仪(25)，所述气体传感器与气体监测仪通过信号线电性连接。/n