[发明专利]一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：包括巷道模型(1)、第一支架(21)、第二支架(22)、移动火源、监测系统；

在所述巷道模型(1)内壁模拟有实际巷道的支护和顶板、底板以及两帮；所述第一支架(21)和第二支架(22)上均自下而上的设置有不同高度的横梁(212)和卡槽(214)；第一支架(21)和第二支架(22)根据预设倾斜角选择对应的卡槽(214)穿入支撑杆(213)，两支撑杆(213)高度不同，巷道担设在第一支架(21)和第二支架(22)的支撑杆上，形成倾斜角；在所述巷道模型的进风端安装有风机(13)；

所述移动火盆放置在巷道模型的设定位置；

所述监测系统包括测温热电偶(52)、皮托管(53)、有毒有害气体探测器、监测设备；所述巷道模型设置有多个监测断面，每个监测断面均开设有检测孔，所述测温热电偶(52)、皮托管(53)、有毒有害气体探测器分别从监测孔伸入巷道模型中；所述测温热电偶(52)、皮托管(53)、有毒有害气体探测器分别于监测设备通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述巷道模型包括多个子巷道(11)，多个子巷道(11)首尾依次连接；所述子巷道(11)包括钢骨架和铁皮(18)，所述铁皮(18)铺设在钢骨架外侧，形成子巷道(11)的外部轮廓结构。

3.根据权利要求2所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述子巷道(11)的两端侧边均安装有连接耳(14)，连接耳(14)上开有螺孔；两个所述子巷道(11)端部对接后，同侧的螺孔同轴，通过螺栓依次穿过两个螺孔，将两个子巷道(11)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：其中一个子巷道(11)的侧面开通孔，另一个子巷道(11)通过通孔与开有通孔的子巷道(11)垂直连通，以形成联络巷(12)。

5.根据权利要求2所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述子巷道(11)的顶板和两帮内壁挂铁丝网(19)，然后在顶板和底板浇筑混凝土，在两帮以水泥打底，再沾设定厚度的煤粒，以模拟煤矿井下情况。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述第一支架(21)和第二支架(22)结构相同；所述第一支架(21)包括底盘(210)、支撑框架；所述支撑框架包括4根立柱(211)竖向固定在底盘(210)上，围成矩形框架，在所述矩形框架结构的两相对边自下而上分别焊接有多道横梁(212)，相对应的两道横梁(212)等高；在所述横梁(212)的中间位置固定有卡槽(214)，用以限位所述支撑杆(213)。

7.根据权利要求1至5任一所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述移动火盆包括盆体(31)和手柄(32)；所述盆体(31)前端为弧面，与盆体(31)底部弧面过渡，所述手柄(32)与盆体(31)转动固定，所述手柄(32)转动方向为上下方向。

8.根据权利要求7所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述手柄(32)包括多根杆件，多根杆件首尾可拆卸同轴连接。

9.根据权利要求1至5任一所述的一种倾斜巷道火灾相似模拟试验装置，其特征在于：所述风机(13)通过变径管道(132)与巷道模型端部连接；在风机(13)与变径管道(132)或变径管道(132)与巷道模型端部之间加设模拟电动风量阀。

10.基于权利要求1至9任一所述的试验装置的试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01.根据实际巷道的工况环境，对巷道模型的顶板、底板、两帮进行实际工况模拟；

S02.布置测点，根据设计要求布置多个测定断面，在每个断面布置温度、压力、风速风量以及有毒有害气体浓度监测的探测器；

S03.根据实际工况，通过调节第一支架(21)和第二支架(22)的支撑杆(213)的位置，调节巷道模型的倾斜角；

S04.连接风机(13)及模拟量电动风量阀(131)；

S05.连接监测设备；

S06.检查巷道模型的气密性；

S07.准备燃烧材料，将火灾燃烧材料放置在可移动式电火盆内，然后点燃送至预定位置；

S08.获取烟流压力、风速、风量数据，并进行处理和分析；

S09.有毒有害气体浓度数据的处理和分析；

S10.整理试验设备。