[发明专利]一种煤仓相似模拟实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种煤仓相似模拟实验装置及方法，该装置包括用于测试模拟煤仓抗震性能的振动台、用于测试所述模拟煤仓内煤绝热升温的氧化测试机构、用于控制所述模拟煤仓安全的执行机构和用于集中监测所述模拟煤仓的状态的控制中心，所述执行机构包括防火机构、沿所述模拟煤仓中心轴布设的防堵机构和设置在所述模拟煤仓上的防爆结构；该方法包括步骤：一、安装模拟实验装置；二、投放煤炭；三、仓内煤炭绝热升温及灭火测试；四、模拟煤仓的抗震性测试。本发明设计新颖，可实现模拟煤仓自燃并对其进行惰化灭火，同时可对模拟煤仓进行防堵处理，具备防爆泄压的功能，功能完备。

技术领域

本发明属于煤仓相似模拟技术领域，具体涉及一种煤仓相似模拟实验装置及方法。

背景技术

煤仓是煤矿及发电厂发电常用的储煤设备，近年来，随着煤炭开采工艺技术的不断进步，煤炭产量也急剧上升，使得煤仓在煤炭生产及储存中扮演着很重要地位。煤仓大规模的使用也就伴随着出现很多问题，进而发生如煤仓自燃、爆炸等严重事故。往往具有隐蔽性强，后果严重等特点。

现阶段，国内外对于煤仓的研究取得了一定的进展，通常在防止煤仓发生煤自燃及发生火灾后防火措施方面，用液态二氧化碳或泡沫来防止煤炭自燃，然而用液态二氧化碳只能起到防火灭火的目的，并不能对煤仓结构进行惰化保护，而用泡沫来防火灭火能达到灭火的目的，但容易引起煤仓内的煤炭结块，堵塞煤仓的卸煤口，使得煤仓不能正常使用；在煤仓的堵塞等问题中，现有的防堵清堵装置和方法，通常在卸煤口附近安装振动器来防止煤仓堵塞，然而该方法容易使煤堆积的更紧密，加重拥堵，并且煤仓稳定性受到一定程度的破坏，缩短了煤仓的寿命；而在煤仓抗震性能测试方面的研究缺乏，在煤仓防爆方面国内外的研究也并不多见。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤仓相似模拟实验装置，其设计新颖合理，可实现模拟煤仓自燃并对其进行惰化灭火，同时可对模拟煤仓进行防堵性及抗爆性测试处理，且具备防爆泄压的功能，功能完备，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤仓相似模拟实验装置，其特征在于：包括用于测试模拟煤仓抗震性能的振动台、用于测试所述模拟煤仓内煤绝热升温的氧化测试机构、用于控制所述模拟煤仓安全的执行机构和用于集中监测所述模拟煤仓的状态的控制中心，所述执行机构包括防火机构、沿所述模拟煤仓中心轴布设的防堵机构和设置在所述模拟煤仓上的防爆结构；所述防火机构包括设置在所述模拟煤仓内的温度传感器、设置在所述模拟煤仓内顶部的CO传感器和惰化喷头、以及设置在所述模拟煤仓外且用于向惰化喷头输送灭火气体的液氮储罐；

所述防堵机构包括设置在所述模拟煤仓外的调频电机、与调频电机传动连接且伸入至所述模拟煤仓内的振动杆和安装在振动杆末端的激振器，调频电机与振动杆连接位置处设置有缓冲联结件；

所述防爆结构包括设置在所述模拟煤仓顶部的泄爆机构和设置在所述模拟煤仓的煤仓壁内部的泄压结构，所述泄爆机构包括上下平行设置的两个挡板、以及设置在两个挡板之间的泄压膜，泄压膜与位于上侧的挡板之间设置有钢圈，两个挡板通过多个螺栓固定连接，所述泄压结构包括从内到外依次布设的杜瓦玻璃层、第一胶质层、第一钢板、缓冲减压结构、第二钢板、第二胶质层和第三钢板；

温度传感器的输出端和CO传感器的输出端均与控制中心的输入端连接，激振器的输入端与控制中心的输出端连接，控制中心通过变频器与调频电机连接。

上述的一种煤仓相似模拟实验装置，其特征在于：所述温度传感器的数量为两个，两个温度传感器分别设置在所述模拟煤仓内侧壁的上部和下部，液氮储罐向惰化喷头输送灭火气体的管路上依次设置有流量监测器、电磁阀、汽化器、调压阀和调压阀保护器，电磁阀由控制中心控制，流量监测器为流量传感器，所述流量传感器的输出端与控制中心的输入端连接。