一種高地溫巷道物理模型實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實驗裝置，尤其是一種可應(yīng)用于高地溫巷道物理相似模擬通風(fēng)降溫等實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著煤礦開采強度的加大，礦井開采水平的逐年增加，尤其是我國中東部的礦井，陸續(xù)進入深部開采。此時，高地溫等相關(guān)問題突顯出來，制約著煤礦安全高效生產(chǎn)，尤其是井下工人的生理條件受到很大程度上的影響。解決高地溫問題的首要條件是弄清井下工作區(qū)域與圍巖之間的熱傳遞規(guī)律，從而采取相應(yīng)的措施。探尋圍巖和工作區(qū)的熱傳遞規(guī)律首先使用的方法是理論推導(dǎo)結(jié)合物理實驗。這就要求研制這一系列物理實驗需求的相應(yīng)的試驗系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的針對高地溫巷道物理相似模擬通風(fēng)實驗，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、模擬效果好的在實驗室條件下進行的高地溫巷道物理模型實驗裝置。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明的高地溫巷道物理模型實驗裝置，包括整流罩、筒體、整流器和風(fēng)扇，其中整流罩經(jīng)法蘭連接在筒體的前部，整流器經(jīng)法蘭連接在筒體的后部，整流器外端部設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇的入口處設(shè)有與通風(fēng)機相連的風(fēng)筒；在筒體的外殼內(nèi)壁間安裝有加熱電極、保溫巖棉、加熱合金網(wǎng)和云母紙；所述的整流器由一圓柱形鐵筒和固定在圓柱形鐵筒兩端的鐵絲網(wǎng)組成，用于控制進入筒體內(nèi)部的風(fēng)流方向。
[0005]所述的筒體截面外形呈六邊形，筒體的數(shù)目為I?6個的；所述的整流罩為一個圓柱形鐵筒，內(nèi)部孔成喇叭狀；
[0006]有益效果:本發(fā)明可進行常規(guī)井巷通風(fēng)降溫物理模擬實驗，模擬井巷開挖過程中巷道圍巖溫度場實驗、模擬井巷表面噴層和井巷圍巖阻熱圈實驗的巷道。本實驗裝置結(jié)構(gòu)簡單相比于在井下進行現(xiàn)場試驗，為改善井下工作環(huán)境、研宄解決高地溫問題提供依據(jù)。其操作容易，成本較低，可控性好，安全系數(shù)高，對該領(lǐng)域的相關(guān)實驗設(shè)備研制具有一定的借鑒意義。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的裝置的正視圖。
[0008]圖2為本發(fā)明的裝置整流器的左視圖。
[0009]圖3為本發(fā)明的裝置筒體的右視圖。
[0010]圖4為本發(fā)明的裝置筒體的左視圖。
[0011]圖中:1 一整流罩，2 —筒體，3—整流器，4 一風(fēng)扇，5 —法蘭，6 —螺柱和螺帽，7 —鐵絲網(wǎng)，8 —法蘭連接孔，9 一起吊桿通孔，10 —通風(fēng)機，11 一風(fēng)筒。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步描述:
[0013]本發(fā)明的高地溫巷道物理模型實驗裝置，主要由整流罩1、筒體2、整流器3、風(fēng)扇4、通風(fēng)機10構(gòu)成。其中整流罩I經(jīng)法蘭5連接在筒體2的前部，整流器3經(jīng)法蘭5連接在筒體2的后部，整流器3外端部設(shè)有風(fēng)扇4，風(fēng)扇4的入口處設(shè)有與通風(fēng)機10相連的風(fēng)筒
11;所述的整流罩I為一個圓柱形鐵筒，內(nèi)部孔成喇叭狀，一側(cè)焊接有法蘭5 ;所述的筒體2截面外形呈六邊形，中空，內(nèi)部截面為圓形；在筒體2的外殼內(nèi)壁間安裝有加熱電極、保溫巖棉、加熱合金網(wǎng)和云母紙；所述的整流器3由一圓柱形鐵筒和固定在圓柱形鐵筒兩端的鐵絲網(wǎng)7組成，用于控制進入筒體2內(nèi)部的風(fēng)流方向。呈六邊形筒體2的數(shù)目為I?6個，根據(jù)實驗要求選擇數(shù)目。筒體2的長度為L，其直徑為Φ，直徑Φ和長度L比值的范圍為1:7 ?1:12。
[0014]風(fēng)扇:其一側(cè)焊接有法蘭，用于固定連接；
[0015]整流器:其由一圓柱形鐵圈兩端固定鐵絲網(wǎng)組成，用于控制進入裝置內(nèi)部的風(fēng)流方向，兩側(cè)焊接有法蘭；
[0016]六邊形筒體:筒體的數(shù)目為I?6個，可根據(jù)實驗要求選擇數(shù)目，即模擬巷道的長度。筒體長度為L，其截面為六邊形；中空，中空部分的截面為圓形，其直徑為Φ。筒體兩端焊接連接用法蘭。筒體外殼和內(nèi)壁中間布置有加熱電極、保溫巖棉、加熱合金網(wǎng)和云母紙，用于模擬巷道熱環(huán)境；
[0017]整流罩:其為一個圓柱形鐵圈，內(nèi)部開口成喇叭狀，一側(cè)焊接有法蘭，
[0018]通風(fēng)機:其可調(diào)節(jié)進入巷道裝置的風(fēng)流的速度及溫度；
[0019]風(fēng)筒:其要求保溫，內(nèi)壁盡量光滑，以降低風(fēng)阻。
[0020]實驗?zāi)M過程:先通過法蘭5順序連接風(fēng)扇4、整流器3、筒體2、整流罩1，再通過風(fēng)筒11將通風(fēng)機10與風(fēng)扇4連接，之后，通過六邊形筒體內(nèi)的加熱電極和加熱合金網(wǎng)對筒體加熱調(diào)控模擬溫度，模擬井下巷道開挖時的熱環(huán)境，加熱結(jié)束后打開通風(fēng)機10，通過風(fēng)扇4向模擬井下巷道內(nèi)送風(fēng)，從而模擬實際開采條件下的井巷通風(fēng)。
【主權(quán)項】
1.一種高地溫巷道物理模型實驗裝置，其特征在于:它包括整流罩(I)、筒體(2)、整流器(3 )和風(fēng)扇(4)，其中整流罩(I)經(jīng)法蘭連接在筒體(2 )的前部，整流器(3 )經(jīng)法蘭連接在筒體(2 )的后部，整流器(3 )外端部設(shè)有風(fēng)扇(4)，風(fēng)扇(4)的入口處設(shè)有與通風(fēng)機(10 )相連的風(fēng)筒(11);在所述筒體(2)的外殼內(nèi)壁間安裝有加熱電極、保溫巖棉、加熱合金網(wǎng)和云母紙；所述的整流器(3)由一圓柱形鐵筒和固定在圓柱形鐵筒兩端的鐵絲網(wǎng)(7)組成，用于控制進入筒體(2)內(nèi)部的風(fēng)流方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高地溫巷道物理模型實驗裝置，其特征在于:所述的筒體(2 )截面外形呈六邊形，筒體(2 )的數(shù)目為I?6個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高地溫巷道物理模型實驗裝置，其特征在于:所述的整流罩(I)為一個圓柱形鐵筒，內(nèi)部孔成喇叭狀。
【專利摘要】一種高地溫巷道物理模型實驗裝置，包括整流罩、筒體、整流器和風(fēng)扇，其中整流罩經(jīng)法蘭連接在筒體的前部，整流器經(jīng)法蘭連接在筒體的后部，整流器外端部設(shè)有風(fēng)扇，風(fēng)扇的入口處設(shè)有與通風(fēng)機相連的風(fēng)筒；在筒體的外殼內(nèi)壁間安裝有加熱電極、保溫巖棉、加熱合金網(wǎng)和云母紙；所述的整流器由一圓柱形鐵筒和固定在圓柱形鐵筒兩端的鐵絲網(wǎng)組成，用于控制進入筒體內(nèi)部的風(fēng)流方向。可用于常規(guī)井巷通風(fēng)降溫物理模擬實驗、井巷開挖過程中巷道圍巖溫度場模擬實驗、井巷表面噴層和井巷圍巖阻熱圈模擬實驗等。其結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，成本較低，可控性好，安全系數(shù)高。
【IPC分類】G01N25/18
【公開號】CN104964995
【申請?zhí)枴緾N201510388130
【發(fā)明人】張源, 顧斌, 萬志軍, 周長冰, 朱成坦, 程才, 劉建明
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月3日