[发明专利]一种矿井火灾模拟实验平台及实验方法

权利要求书

1.一种矿井火灾模拟实验平台，其特征在于，包括送风系统、模拟空间系统、火源模拟系统、数据收集与反馈系统；其中，

所述的模拟空间系统包括左钢板（5）、透明玻璃顶板（7）、底钢板（19）、后钢板（32）、透明玻璃前板（33）、可升降支架（18）、防火卷帘门（6）、空中固定杆（14）、竖直支撑杆（15），所述底钢板（19）固定在所述可升降支架（18）上，所述透明玻璃前板（33）和后钢板（32）竖直固定在所述底钢板（19）的前后两侧，透明玻璃前板（33）和后钢板（32）的相对面上对应设置有纵向滑槽，所述透明玻璃顶板（7）水平固定在所述滑槽中，所述底钢板（19）、后钢板（32）、透明玻璃顶板（7）、透明玻璃前板（33）相互围合构成可升降矩形巷道，所述可升降矩形巷道整体以并联方式连接，支路B-E和支路B-C-D-E并联，一进一回，A-B为进风巷，E-F为回风巷，中间有一条联络巷C-E，所述左钢板（5）竖直固定在节点A处底钢板（19）的左侧，透明玻璃前板（33）和后钢板（32）以及左钢板（5）的高度一致，左钢板（5）的中下部设有洞口，所述底钢板（19）在支路A-B、B-C、B-E、C-D、D-E、E-F中间位置各设有一个圆孔（34）；所述防火卷帘门（6）设置在巷道各支路端部，距节点0.1-0.2m处的两侧各设置一个，垂直于风向而立；每段巷道中，所述竖直支撑杆（15）垂直设置在所述底钢板（19）上，所述空中固定杆（14）水平设置在所述竖直支撑杆（15）上；

所述的送风系统包括风机Ⅰ（2）、柔性风筒Ⅰ（3）以及风机控制器Ⅰ（1），所述风机控制器Ⅰ（1）与风机Ⅰ（2）电连接，所述风机Ⅰ（2）通过所述柔性风筒Ⅰ（3）与所述左钢板（5）的洞口位置密封连接；

所述的火源模拟系统包括立方体槽（21）、加热器（20）、隔热板（22）、滤网（24）、柔性风筒Ⅱ（28）、风机Ⅱ（29）、风机控制器Ⅱ（30），所述立方体槽（21）包括一体连接的圆筒部和立方体部，所述圆筒部与所述底钢板（19）上的一圆孔（34）密封连接，所述立方体部的左右两侧为开合式结构，分别设有进风孔和进料孔，所述加热器（20）、隔热板（22）均位于所述立方体部中，隔热板（22）固定在加热器（20）底部，加热器（20）上设有一个进风管，一个进料管和一个出烟口，所述进风管从进风孔伸出后通过所述柔性风筒Ⅱ（28）与所述风机Ⅱ（29）密封连接，所述进料管从进料孔伸出，所述出烟口位于圆筒部中，所述滤网（24）设置在加热器（20）瓶口，所述风机控制器Ⅱ（30）与风机Ⅱ（29）电连接；

所述的数据收集与反馈系统包括风速仪Ⅰ（4）、风速仪Ⅱ（25）、在线式天平（23）、火灾探测器（13）、组合式探测设备、高清监控摄像机（26）、在线式红外监控热像仪（27）、计算机（17）；所述组合式探测设备包括风速仪Ⅲ（12）、耐高温防爆热电偶（8）、压力传感器（9）、密度传感器（10）、气体检测仪（11），所述风速仪Ⅰ（4）设置在柔性风筒Ⅰ（3）末端，所述风速仪Ⅱ（25）设置在柔性风筒Ⅱ（28）末端，所述在线式天平（23）固定在隔热板（22）下端；所述组合式探测设备固定在空中固定杆（14）上；所述火灾探测器（13）设置在每段巷道分支的透明玻璃顶板（7）的中部；所述高清监控摄像机（26）和在线式红外监控热像仪（27）合为一组，在分支A-B-E-F、B-C、C-D、D-E、C-E巷道前侧外部、正对透明玻璃前板（33）各放一组；所述计算机（17）通过耐火电缆（31）分别与风速仪Ⅰ（4）、风速仪Ⅱ（25）、风速仪Ⅲ（12）、在线式天平（23）、耐高温防爆热电偶（8）、压力传感器（9）、密度传感器（10）、气体检测仪（11）、火灾探测器（13）、透明玻璃顶板（7）、竖直支撑杆（15）、可升降支架（18）、加热器（20）、高清监控摄像机（26）和在线式红外监控热像仪（27）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿井火灾模拟实验平台，其特征在于，所述可升降矩形巷道（18）回风巷的出口连接火灾烟气净化装置（16）。

3.根据权利要求1所述的一种矿井火灾模拟实验平台，其特征在于，所述竖直支撑杆（15）沿巷道宽度方向均匀间隔设置三排，每一排中相邻两个竖直支撑杆（15）之间间隔1.5-2m，其中中间一排竖直固定杆（15）的高度比所述透明玻璃顶板（7）的高度矮5-10cm，其余两排竖直固定杆（15）的高度为所述透明玻璃顶板（7）高度的1/2。