本發(fā)明屬于礦井火災(zāi)防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

井下火災(zāi)是煤礦開采生產(chǎn)工作的重大安全隱患之一。由于井下巷道縱橫相連，很難及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生，井下空氣供給有限，可燃物難以完全燃燒，有毒有害煙霧大量發(fā)生，隨風(fēng)流擴(kuò)散，毒化礦井空氣，威脅工人的生命安全，尤其在瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井，還可能引起爆炸，釀成重大惡性事故。

根據(jù)發(fā)火點(diǎn)對礦井通風(fēng)的影響可將井下火災(zāi)分為上行風(fēng)流火災(zāi)和下行風(fēng)流火災(zāi)。其中，發(fā)生在上行風(fēng)流中的火災(zāi)，稱為上行風(fēng)流火災(zāi)，當(dāng)上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，因熱力作用而產(chǎn)生的火風(fēng)壓，對礦井通風(fēng)的影響主要特征是，主干風(fēng)路的風(fēng)流方向一般將是穩(wěn)定的，即具有與原風(fēng)流相同的方向，煙流將隨之排出，而所有其它與主干風(fēng)路并聯(lián)或者在主干風(fēng)路火源后部匯入的旁側(cè)支路風(fēng)流，其方向?qū)⑹遣环€(wěn)定的，甚至可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，形成風(fēng)流紊亂事故。發(fā)生在下行風(fēng)流中的火災(zāi)，稱為下行風(fēng)流火災(zāi)，在下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，火風(fēng)壓的作用方向與礦井主扇風(fēng)壓的作用方向相反。隨著火勢發(fā)展，主干風(fēng)路中的風(fēng)流很難保持其正常的原有流向。當(dāng)火風(fēng)壓增大到一定程度，主干風(fēng)路的風(fēng)流將會發(fā)生逆退，從而釀成又一種形式的風(fēng)流紊亂事故。

目前針對井下火災(zāi)防治工程的實(shí)驗(yàn)研究，主要是對礦井采空區(qū)、密閉區(qū)、巷道中一氧化碳、氧氣、二氧化碳等氣體濃度分析研究。由于火風(fēng)壓的產(chǎn)生，打破了網(wǎng)絡(luò)回路原有壓力平衡，使網(wǎng)絡(luò)流動狀態(tài)發(fā)生變化，而針對井下火災(zāi)發(fā)生時期產(chǎn)生的高溫?zé)熈髟谕L(fēng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)流動，沿途產(chǎn)生局部火風(fēng)壓，以及火風(fēng)壓與煙流流動范圍及煙流溫度的變化關(guān)系進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究卻很少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種操作簡捷、檢測速度快、測量精度高、直觀反映檢測地點(diǎn)的溫度、風(fēng)速、風(fēng)流狀態(tài)、煙流流動范圍變化且能同步存儲檢測數(shù)據(jù)功能的礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置，包括巷道模型及模塊化控制箱，所述巷道模型包括主干風(fēng)路管道以及與所述主干風(fēng)路管道并聯(lián)的旁側(cè)支路管道，所述旁側(cè)支路管道的頂部和底部通過耐高溫四通與所述主干風(fēng)路管道連通，所述主干風(fēng)路管道的底部連接于第一總風(fēng)路管道，所述第一總風(fēng)路管道的末端設(shè)有雙向變頻電機(jī)，用于向所述第一總風(fēng)路管道內(nèi)提供風(fēng)流，所述第一總風(fēng)路管道上設(shè)有第一煙霧發(fā)生器及第一雙向風(fēng)速傳感器，所述主干風(fēng)路管道的頂部連接于第二總風(fēng)路管道，所述第二總風(fēng)路管道上設(shè)有第二煙霧發(fā)生器，所述主干風(fēng)路管道內(nèi)設(shè)有電熱絲，所述電熱絲連接于升溫控制器，所述電熱絲的附近設(shè)有第一溫度傳感器，所述主干風(fēng)路管道上還設(shè)有第一調(diào)阻閥和第二雙向風(fēng)速傳感器，所述旁側(cè)支路管道上設(shè)有第二調(diào)阻閥和第三雙向風(fēng)速傳感器，所述旁側(cè)支路管道的頂部和底部分別設(shè)有第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第一雙向風(fēng)速傳感器、所述第二雙向風(fēng)速傳感器及所述第三雙向風(fēng)速傳感器連接于所述模塊化控制箱，通過所述模塊化控制箱采集數(shù)據(jù)并處理，監(jiān)測實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。

進(jìn)一步，所述主干風(fēng)路管道的兩側(cè)分別設(shè)有所述旁側(cè)支路管道，一條所述旁側(cè)風(fēng)路管道上可選擇的不設(shè)置所述第三雙向風(fēng)速傳感器。

進(jìn)一步，根據(jù)礦井通風(fēng)公式：q＝s×v以及并聯(lián)通風(fēng)公式可以得出所述巷道模型內(nèi)總風(fēng)量、所述主干風(fēng)路管道及所述旁側(cè)支路管道內(nèi)風(fēng)量變化情況，其中q為總風(fēng)量，s為所述主干風(fēng)路管道或所述旁側(cè)支路管道的截面積，v為風(fēng)速，qi為所述主干風(fēng)路管道或并聯(lián)的所述旁側(cè)支路管道內(nèi)的風(fēng)量。

進(jìn)一步，所述旁側(cè)支路管道包括與所述主干風(fēng)路管道平行的中間管，所述中間管的頂部和底部通過耐高溫彎頭連接有直管，所述直管的端部連接于所述耐高溫四通的接頭上。

進(jìn)一步，所述第二溫度傳感器和所述第三溫度傳感器分別設(shè)置在所述中間管頂部和底部的直管上。

進(jìn)一步，所述耐高溫彎頭的兩端通過耐高溫連接環(huán)連接于所述中間管和所述直管，所述耐高溫四通的四個端部通過所述耐高溫連接環(huán)分別連接于所述主干風(fēng)路管道、所述旁側(cè)支路管道及所述第一總風(fēng)路管道或所述第二總風(fēng)路管道。

進(jìn)一步，所述巷道模型固定于背部支架上，所述背部支架的底部設(shè)有底座，所述模塊化控制箱放置于所述底座上。

進(jìn)一步，所述模塊化控制箱包括箱體及設(shè)置于所述箱體一側(cè)可相對所述箱體旋轉(zhuǎn)打開的顯示屏，所述箱體內(nèi)裝有電腦主機(jī)，用于對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述箱體表面設(shè)有鍵盤及鼠標(biāo)區(qū)，所述箱體的邊緣設(shè)有外接接口及散熱孔。

進(jìn)一步，所述箱體的邊緣設(shè)有提手和防盜鎖，用于將所述顯示屏鎖在所述箱體上。

進(jìn)一步，所述外接接口包括網(wǎng)線接口、usb接口、電源線接口、音頻和話筒接口，所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器、所述第三溫度傳感器、所述第一雙向風(fēng)速傳感器、所述第二雙向風(fēng)速傳感器及所述第三雙向風(fēng)速傳感器通過數(shù)據(jù)傳輸線與所述電腦主機(jī)相連。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用耐高溫的巷道模型，可根據(jù)實(shí)際情況自由組裝出相應(yīng)井巷模型，操控簡捷、高效，通過調(diào)節(jié)雙向變頻風(fēng)機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，模擬實(shí)際情況中的上行或下行通風(fēng)情況，并控制雙向變頻風(fēng)機(jī)產(chǎn)生不同風(fēng)量，更加符合相似原理，利用升溫控制器，精確控制電熱絲升溫情況，模擬著火點(diǎn)，利用煙霧發(fā)生器，可直觀反映火災(zāi)發(fā)生時巷道內(nèi)風(fēng)流、煙流狀態(tài)變化情況，并通過模塊化控制箱對多個監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、存儲、顯示，提高檢測速度、準(zhǔn)確性和安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生上行通風(fēng)旁側(cè)支路管道內(nèi)風(fēng)流逆轉(zhuǎn)時煙流運(yùn)動示意圖，箭頭表示風(fēng)流方向；

圖3為本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生下行通風(fēng)主干通風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)流逆退時煙流運(yùn)動示意圖，箭頭表示風(fēng)流方向；

圖4為本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置中模塊化控制箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置的算例圖；

圖中，1—背部支架、2—耐高溫彎頭、3—耐高溫連接環(huán)、4—升溫控制器、51—第一調(diào)阻閥、52—第二調(diào)阻閥、61—第一雙向風(fēng)速傳感器、62—第二雙向風(fēng)速傳感器、63—第三雙向風(fēng)速傳感器、71—第一溫度傳感器、72—第二溫度傳感器、73—第三溫度傳感器、8—雙向變頻風(fēng)機(jī)、91—第一煙霧發(fā)生器、92—第二煙霧發(fā)生器、10—底座、11—模塊化控制箱、12—旁側(cè)支路管道、121—中間管、122—直管、13—電熱絲、14—耐高溫四通、15—主干風(fēng)路管道、161—第一總風(fēng)路管道、162—第二總風(fēng)路管道、17—箱體、18—顯示屏、19—鍵盤、20—開關(guān)鍵、21—鼠標(biāo)區(qū)、22—外接接口、23—散熱孔、24—提手、25—防盜鎖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。

如圖1，本發(fā)明提供一種礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置，包括巷道模型及模塊化控制箱11，巷道模型采用耐高溫石英玻璃管組裝而成，根據(jù)相似原理，按比例組裝成相應(yīng)礦井巷道模型。

如圖1，巷道模型固定在背部支架1上，背部支架1的底部設(shè)有底座10，背部支架1和底座10為不銹鋼材質(zhì)，可以固定巷道模型及模塊化控制箱11。巷道模型包括主干風(fēng)路管道15以及與主干風(fēng)路管道15并聯(lián)的旁側(cè)支路管道12，主干風(fēng)路管道15豎直設(shè)置，旁側(cè)支路管道12包括與主干風(fēng)路管道15平行的中間管121，中間管121的頂部和底部通過耐高溫彎頭2連接有直管122，直管122的端部通過耐高溫四通14連接于主干風(fēng)路管道15上。在本實(shí)施例中，主干風(fēng)路管道15的兩側(cè)分別設(shè)有一條旁側(cè)支路管道12，結(jié)構(gòu)基本相同。

主干風(fēng)路管道15的底部通過耐高溫四通14分別連接于兩條旁側(cè)支路管道12底部的直管122的端部以及第一總風(fēng)路管道161，第一總風(fēng)路管道161與主干風(fēng)路管道15垂直設(shè)置，第一總風(fēng)路管道161的末端設(shè)有雙向變頻電機(jī)8，用于向第一總風(fēng)路管道161內(nèi)提供風(fēng)流，第一總風(fēng)路管道161上設(shè)有第一煙霧發(fā)生器91及第一雙向風(fēng)速傳感器61。主干風(fēng)路管道15的頂部通過耐高溫四通14分別連接于兩條旁側(cè)支路管道12頂部的直管122的端部以及第二總風(fēng)路管道162，第二總風(fēng)路管道162上設(shè)有第二煙霧發(fā)生器92。在本實(shí)施例中，耐高溫彎頭2和耐高溫四通14均是石英材質(zhì)制成，耐高溫彎頭2的兩端通過耐高溫連接環(huán)3連接于中間管121和直管122，耐高溫四通14的四個端部通過耐高溫連接環(huán)3分別連接于主干風(fēng)路管道15、旁側(cè)支路管道12及第一總風(fēng)路管道161或第二總風(fēng)路管道162。

雙向變頻風(fēng)機(jī)8包括變頻控制器和微型通風(fēng)機(jī)。雙向變頻風(fēng)機(jī)8置于第一總風(fēng)路管道161外端總風(fēng)口處，通過調(diào)節(jié)變頻控制器實(shí)現(xiàn)微型通風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)雙向變頻風(fēng)機(jī)8以壓入式通風(fēng)時，第一總風(fēng)路管道161外端總風(fēng)口為進(jìn)風(fēng)口，第二總風(fēng)路管道162外端總風(fēng)口為出風(fēng)口，巷道模型為上行通風(fēng)。當(dāng)雙向變頻風(fēng)機(jī)8以抽出式通風(fēng)時，第一總風(fēng)路管道161外端總風(fēng)口為出風(fēng)口，第二總風(fēng)路管道162外端總風(fēng)口為進(jìn)風(fēng)口，巷道模型為下行通風(fēng)。通過變頻控制器輸出不同電壓控制微型通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生不同風(fēng)量，根據(jù)相似原理，通過計(jì)算按比組建相應(yīng)礦井巷道通風(fēng)模型。

主干風(fēng)路管道15內(nèi)設(shè)有電熱絲13，電熱絲13連接于升溫控制器4，電熱絲13的附近設(shè)有第一溫度傳感器71，主干風(fēng)路管道15上還設(shè)有第一調(diào)阻閥51和第二雙向風(fēng)速傳感器62，旁側(cè)支路管道12上設(shè)有第二調(diào)阻閥52和第三雙向風(fēng)速傳感器63，旁側(cè)支路管道12的頂部和底部分別設(shè)有第二溫度傳感器72和第三溫度傳感器73。第一、第二調(diào)阻閥51、52為耐高溫全通徑閥門球閥，根據(jù)實(shí)際情況需要設(shè)置在巷道端用以調(diào)節(jié)巷道內(nèi)阻力變化。第一、第二、第三溫度傳感器71、72、73包括熱敏電阻器，pvc導(dǎo)線，鐵氟龍導(dǎo)線。溫度傳感器71、72、73是將高精度、高可靠的熱敏電阻器與pvc導(dǎo)線、鐵氟龍導(dǎo)線等導(dǎo)線連接，用絕緣、導(dǎo)熱、防水材料封裝成所需要的形狀，根據(jù)實(shí)際情況分別設(shè)置在著火點(diǎn)及巷道中相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)，便于安裝與遠(yuǎn)距離監(jiān)測溫度。在本實(shí)施例中，第一溫度傳感器71設(shè)置在巷道模型主干風(fēng)路管道15電熱絲13附近，用于監(jiān)測記錄火災(zāi)發(fā)生時期火源點(diǎn)附近溫度變化情況；第二溫度傳感器72和第三溫度傳感器73分別設(shè)置在巷道模型兩條旁側(cè)支路管道12上下端的直管122內(nèi)，用于監(jiān)測記錄火災(zāi)發(fā)生時期旁側(cè)支路管道12內(nèi)溫度變化情況。

電熱絲13為鎳鉻合金電熱絲，具有發(fā)熱快，產(chǎn)熱量高，在高溫環(huán)境中的強(qiáng)度高，長期高溫運(yùn)行不易變形，不易改變結(jié)構(gòu)，且鎳鉻合金電熱絲的常溫塑性好，變形后的修復(fù)較為簡單，鎳鉻合金電熱絲的輻射率高、不帶磁性、耐腐蝕能力好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際情況將電熱絲13設(shè)置在巷道中相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)模擬著火源，在本實(shí)施例中電熱絲13設(shè)置在耐高溫巷道模型的主干風(fēng)路管道15內(nèi)模擬著火源。

升溫控制器4具有控制和驅(qū)動二合一，可控硅，無觸點(diǎn)，高精度、寬范圍的特點(diǎn)，可控溫度范圍-90度至1000度，控制精度達(dá)0.1度，可程控/時控，十段定時可在168小時內(nèi)控制不同溫度值，可程控十六段可編程斜率升降溫速度控制，阻性負(fù)載達(dá)3000w，可控硅帶智能風(fēng)冷和過熱保護(hù)，在加熱模式下帶斷耦保護(hù)，斷耦會自動斷開輸出等。在本實(shí)施例中，升溫控制器4設(shè)置于背部固定支架1上靠近巷道著火點(diǎn)處與電熱絲13連接，輸入相應(yīng)程序后，可實(shí)現(xiàn)對電熱絲13升溫情況的控制。

第一、第二、第三雙向風(fēng)速傳感器61、62、63，外殼為耐高溫防腐蝕材質(zhì)，傳感器基于畢托管風(fēng)速測量原理，測量所需空氣量極少，即使在惡劣環(huán)境中，性能同樣穩(wěn)定可靠，相比傳統(tǒng)膜式、熱式風(fēng)速傳感器可獲得更好的低壓段重復(fù)性和更快速精確微小風(fēng)量測量和精度，寬量程比，通過內(nèi)部微控制器將檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行全量程精確標(biāo)定，線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償均為數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，因此精度和分辨率高，無零點(diǎn)漂移，長期穩(wěn)定性極好，使其性價比更高，使用更方便。此外，此系列風(fēng)速傳感器采用低電壓供電，可耐瞬時的壓力較大等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況將雙向風(fēng)速傳感器分別設(shè)置在巷道中相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)，便于監(jiān)測巷道內(nèi)風(fēng)速變化情況。在本實(shí)施例中共采用三個雙向風(fēng)速傳感器61、62、63，第一雙向風(fēng)速傳感器61設(shè)置在第一總風(fēng)路管道161上靠近雙向變頻風(fēng)機(jī)8位置處，用于監(jiān)測、記錄耐高溫巷道模型內(nèi)總風(fēng)速變化情況；第二雙向風(fēng)速傳感器62設(shè)置在主干風(fēng)路管道15下端靠近耐高溫四通14上側(cè)附近，用于監(jiān)測、記錄主干風(fēng)路管道15內(nèi)風(fēng)速變化情況；第三雙向風(fēng)速傳感器63設(shè)置在一條旁側(cè)支路管道12下端直管122上，用于監(jiān)測、記錄一條旁側(cè)支路管道121內(nèi)風(fēng)速變化情況，而另一條旁側(cè)支路管道12內(nèi)可選擇的不設(shè)置第三雙向風(fēng)速傳感器63。根據(jù)礦井通風(fēng)公式：q＝s×v以及并聯(lián)通風(fēng)公式：可以得出耐高溫巷道模型內(nèi)總風(fēng)量、主干風(fēng)路管道15及旁側(cè)支路管道12內(nèi)風(fēng)量變化情況，其中q為總風(fēng)量；s為主干風(fēng)路管道15或旁側(cè)支路管道12的截面積；v為風(fēng)速；qi為主干風(fēng)路管道15或并聯(lián)的旁側(cè)支路管道12內(nèi)的風(fēng)量。

第一、第二煙霧發(fā)生器91、92為柱狀硬質(zhì)容器，內(nèi)裝能夠發(fā)生煙霧的物質(zhì)，如四氯化錫(sicl4)﹑四氯化鈦(tlcl4)或四氯化硅(sicl4)等。使用時，將空氣送入第一煙霧發(fā)生器91或第二煙霧發(fā)生器92內(nèi)，空氣中的水分和其中的物質(zhì)接觸，便能放出白色煙霧并隨風(fēng)流動，形成測風(fēng)所需要的煙霧，可直觀反應(yīng)火災(zāi)發(fā)生時巷道內(nèi)風(fēng)流、煙流狀態(tài)變化情況。在本實(shí)施例中，第一煙霧發(fā)生器91設(shè)置在第一總風(fēng)路管道161上，當(dāng)采用上行通風(fēng)時期發(fā)生火災(zāi)情況，啟動第一煙霧發(fā)生器91，通過產(chǎn)生的煙霧流動情況可直觀反映上行通風(fēng)時期巷道內(nèi)煙流運(yùn)動情況。第二煙霧發(fā)生器92設(shè)置在第二總風(fēng)路管道162上，當(dāng)采用下行通風(fēng)時期發(fā)生火災(zāi)情況，啟動第二煙霧發(fā)生器92，通過產(chǎn)生的煙霧流動情況可直觀反映下行通風(fēng)時期巷道內(nèi)煙流運(yùn)動情況。

圖2為上行通風(fēng)時期發(fā)生火災(zāi)引起旁側(cè)支路管道12內(nèi)風(fēng)流逆轉(zhuǎn)情況時煙流運(yùn)動示意圖，其中，箭頭所指方向?yàn)樯闲型L(fēng)時期巷道模型內(nèi)風(fēng)流方向。上行通風(fēng)時，雙向變頻風(fēng)機(jī)8采用壓入式通風(fēng)，啟動已輸入升溫程序的升溫控制器4控制電熱絲13程序升溫，第一煙霧發(fā)生器91釋放煙霧，通過觀察煙霧流動情況，可以直觀的反映在火災(zāi)發(fā)生后旁側(cè)支路管道12內(nèi)煙霧運(yùn)移方向逐漸發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

圖3為下行通風(fēng)時期發(fā)生火災(zāi)引起主干風(fēng)路管道15風(fēng)流逆退情況時煙流運(yùn)動示意圖，其中，箭頭所指方向?yàn)橄滦型L(fēng)時期巷道模型內(nèi)風(fēng)流方向。下行通風(fēng)時，雙向變頻風(fēng)機(jī)8采用抽出式通風(fēng)，啟動已輸入升溫程序的升溫控制器4控制電熱絲13程序升溫，第二煙霧發(fā)生器92釋放煙霧，可以直觀的反映在火災(zāi)發(fā)生后主干風(fēng)路管道15內(nèi)煙霧運(yùn)移方向逐漸發(fā)生逆退。

上述第一溫度傳感器71、第二溫度傳感器72、第三溫度傳感器73、第一雙向風(fēng)速傳感器61、第二雙向風(fēng)速傳感器62及第三雙向風(fēng)速傳感器63連接于模塊化控制箱11，通過模塊化控制箱11采集數(shù)據(jù)并處理，監(jiān)測實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。

如圖4，模塊化控制箱11包括箱體17及設(shè)置于箱體17一側(cè)可相對箱體17旋轉(zhuǎn)打開的顯示屏18，箱體17內(nèi)裝有電腦主機(jī)，用于對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，箱體17表面設(shè)有鍵盤19及鼠標(biāo)區(qū)21，鍵盤19設(shè)置于箱體17內(nèi)面中部，鍵盤19的左上端邊緣處設(shè)有開關(guān)鍵20。箱體17的左右兩側(cè)邊緣設(shè)有外接接口22及散熱孔23，外接接口22包括網(wǎng)線接口、usb接口、電源線接口、音頻和話筒接口等，上述傳感器通過數(shù)據(jù)傳輸線與電腦主機(jī)相連。散熱孔23用于供箱體17內(nèi)部的散熱風(fēng)扇散熱，通過散熱孔23對箱體17內(nèi)進(jìn)行降溫調(diào)節(jié)。箱體17的邊緣處設(shè)有提手24和防盜鎖25，防盜鎖25用于將顯示屏18鎖在箱體17上，提手24則便于人工拎起模塊化控制箱11。在本實(shí)施例中，箱體17、顯示屏18外表面都設(shè)有防摔保護(hù)膜，隨時可以更換。使用時，首先通過數(shù)據(jù)傳輸線將實(shí)驗(yàn)中第一、第二、第三溫度傳感器71、72、73、第一、第二、第三雙向風(fēng)速傳感器61、62、63與箱體17側(cè)面的外接接口22連接，然后打開防盜鎖25，按開關(guān)鍵20開機(jī)，待電腦主機(jī)進(jìn)入操作系統(tǒng)，開始操作實(shí)驗(yàn)，使用完畢閉合，可以拎著提手24更換地點(diǎn)進(jìn)一步處理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者通過外設(shè)存儲器提取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。模塊化控制箱11具有攜帶方便，操作簡捷，可同時采集、預(yù)處理、存儲多個監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)并直觀顯示預(yù)處理結(jié)果的功能。

本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置的工作過程為：根據(jù)相似原理組建模擬真實(shí)井巷的耐高溫巷道模型，然后開始操作實(shí)驗(yàn)，開始啟動雙向變頻風(fēng)機(jī)8，待第一、第二、第三雙向風(fēng)速傳感器61、62、63采集的風(fēng)速穩(wěn)定后啟動升溫控制器4控制電熱絲13程序升溫，啟動第一煙霧發(fā)生器91或第二煙霧發(fā)生器92，直到升溫控制器4關(guān)閉，第一、第二、第三溫度傳感器71、72、73采集數(shù)據(jù)降低到穩(wěn)定數(shù)值后結(jié)束，使用完畢閉合模塊化控制箱11，可以拎著提手21更換地點(diǎn)進(jìn)一步處理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者通過外設(shè)存儲器提取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

巷道模型內(nèi)溫度度信號和對應(yīng)的風(fēng)速變化如圖5所示，第一、第三、第三溫度傳感器71、72、73將采集到的溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號，第一、第二、第三雙向風(fēng)速傳感器61、62、63將采集到的風(fēng)速信號轉(zhuǎn)化為電信號，通過模塊化控制箱11采集和預(yù)處理，巷道內(nèi)溫度發(fā)生變化時，根據(jù)波峰偏移數(shù)值等數(shù)據(jù)，可以得到不同時間的溫度值與風(fēng)量變化情況。

本發(fā)明針對井下防治工程中上行風(fēng)流火災(zāi)時期旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)和下行風(fēng)流火災(zāi)時期主干風(fēng)路風(fēng)流逆退引起風(fēng)流紊亂的研究，采用相似模擬方法，構(gòu)建礦井巷道相似模型。通過本發(fā)明礦井火災(zāi)煙流紊亂實(shí)驗(yàn)裝置，對檢測點(diǎn)溫度、風(fēng)速、風(fēng)流狀態(tài)、煙流流動范圍變化進(jìn)行檢測記錄，利用相應(yīng)軟件程序?qū)?shí)驗(yàn)裝置記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得到井下發(fā)生上行風(fēng)流火災(zāi)時期旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)和下行風(fēng)流火災(zāi)時期主干風(fēng)路風(fēng)流逆退情況下巷道內(nèi)溫度、風(fēng)速、風(fēng)流狀態(tài)、煙流流動及有毒有害氣體擴(kuò)散范圍變化情況，有利于制定礦井火災(zāi)安全預(yù)案，防治井下火災(zāi)，制定礦井火災(zāi)時期人員安全逃生路線。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。