[发明专利]一种多功能矿井巷道内壁降温效果测试装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种多功能矿井巷道内壁降温效果测试装置，包括主体框架、风控单元、水控单元、热控单元、测温单元、固定单元和控制单元7，其中，主体框架的内侧、外侧各自设置有第一导温隔热层、第二导温隔热层，风控单元设置在主体框架的内腔中，且位于第一导温隔热层远离主体框架的一侧，第一导温隔热层与主体框架之间还设置有水控单元，第二导温隔热层与主体框架之间还设置有热控单元；本发明结构简单，通过热控单元模拟地下矿井的环境，再通过隔热层、水控单元、风控单元的组合，测试不同情况下矿井的降温效果，从而将测试结论应用于实际，能够大大提高实际矿井的降温效果，从而改善矿业生产的环境，间接提高矿业生产的效率。

技术领域

本发明涉及矿井降温模拟测试技术领域，尤其涉及一种多功能矿井巷道内壁降温效果测试装置及其操作方法。

背景技术

随着煤矿开采深度的增加,围岩温度的不断升高，矿井巷道以及开采面的温度也随之不断上涨,热害问题日益严重。当气温超过28C后,矿工劳动生产率会迅速下降,身体健康也会受到伤害,同时,严重的威胁井下安全生产(矿井通风是解决矿井高温的好方法。风流不仅降低了矿井通道和采掘面的温度,而且带进了充足的包气、稀释并降低了矿井中有害气体的浓度,保证了矿下工人作业顺利实施。但随着矿井深度的增加,单单依靠增加矿井通风量已远远不能满足矿井降温的需要。

因此，部分科研人员建议采用隔热和取热一体化的方式来进行矿井降温，然而该技术尚不成熟，在施工时缺乏一定的指导。模型试验可以较好的反应矿浆降温效果，但其缺乏对应的试验模型，或者试验模型的功能单一，为此，提出一种多功能矿井巷道内壁降温效果测试装置及其操作方法。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够在实验室内模拟不同条件下矿井巷道降温效果的测试装置。

本发明的第二目的是提供一种该测试装置的操作方法。

技术方案：一种多功能矿井巷道内壁降温效果测试装置，包括主体框架、风控单元、水控单元、热控单元、测温单元、固定单元和控制单元7，其中，所述主体框架的内侧、外侧各自设置有第一导温隔热层、第二导温隔热层，所述风控单元设置在所述主体框架的内腔中，且位于所述第一导温隔热层远离所述主体框架的一侧，所述第一导温隔热层与所述主体框架之间还设置有所述水控单元，所述第二导温隔热层与所述主体框架之间还设置有所述热控单元，所述测温单元设置在所述主体框架的内腔中，所述固定单元成对设置在所述第一导温隔热层与第二导温隔热层相远离的侧壁上，而所述控制单元分别与所述风控单元、水控单元、热控单元和测温单元电性连接。

进一步的，所述第一导温隔热层包括第一导热层和第一隔热层，所述第一导热层的一侧贴附在所述主体框架的外侧壁上，另一侧与所述第一隔热层相连；所述第二导温隔热层包括第二导热层和第二隔热层，所述第二导热层的一侧贴附在所述主体框架的内侧壁上，另一侧与所述第二隔热层设相连。

进一步的，所述第一导温隔热层由若干段拼接式构成，每段具有不同的导热和隔热系数。

进一步的，所述风控单元包括进风管、出风管、风机和空气调温器，所述进风管、出风管各自安装在所述主体框架的进风端、出风端，所述风机安装在所述进风管和出风管的管内，且所述空气调温器设置于所述进风管管口侧。

进一步的，所述水控单元包括蛇形水管、恒温水箱和循环水泵，所述蛇形水管呈环形分布在所述第二导热层内，而所述蛇形水管的进水端与出水端均与所述恒温水箱相连，且所述循环水泵安装在所述蛇形水管的进水端。

进一步的，所述热控单元包括若干组加热线圈，所述加热线圈均匀缠绕在所述主体框架的外侧，位于所述第二导热层与主体框架之间。

进一步的，所述测温单元包括测温网、温度传感器和水温传感器，所述测温网设置有若干组，且垂直于所述主体框架的径向分布，所述温度传感器设置有若干组，等间距贴附在所述第二隔热层远离所述第二导热层的侧壁上，而所述水温传感器分别设置在所述蛇形水管的进水端与出水端。