【摘要】：礦井火災(zāi)是礦井五大災(zāi)害之一,井下危險(xiǎn)可燃物較多、巷道空間狹小封閉、火災(zāi)突發(fā)率高,撲救難度遠(yuǎn)比地面火災(zāi)大。火災(zāi)發(fā)生后,火勢(shì)蔓延迅猛,作用機(jī)制復(fù)雜多變,受災(zāi)范圍廣,不但會(huì)燒毀大量生產(chǎn)設(shè)施、設(shè)備和煤炭資源,而且煙氣的傳播會(huì)污染作業(yè)區(qū)域,威脅井下人員的生命健康。在我國(guó)10%~15%的煤礦火災(zāi)是外因火災(zāi),國(guó)內(nèi)記載的外因火災(zāi)事故所占重大惡性火災(zāi)事故的比例在90%以上,煤礦火災(zāi)總傷亡人數(shù)的65%都是由外因火災(zāi)所造成。由于外因火災(zāi)引火源眾多,且發(fā)生地點(diǎn)一般風(fēng)流比較通暢,所以外因火災(zāi)發(fā)展十分迅猛,它所造成的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡是相當(dāng)嚴(yán)重的。因此,對(duì)礦井巷道外因火災(zāi)煙氣運(yùn)移規(guī)律及主要影響因素的研究,不僅可以幫助人員預(yù)先準(zhǔn)確掌握礦井巷道火勢(shì)發(fā)展、煙氣運(yùn)移規(guī)律,以及不同條件下火災(zāi)的破壞效應(yīng)、影響范圍,而且對(duì)提升礦井的防滅火管理水平,以及救災(zāi)指揮人員在火災(zāi)中做出有效的避災(zāi)、救災(zāi)決策,提高應(yīng)急救援技術(shù)有重要的參考價(jià)值。本文主要采用數(shù)值模擬的研究方法,通過模擬礦井工作面進(jìn)風(fēng)巷道火災(zāi)和典型單巷道火災(zāi),總結(jié)出巷道火災(zāi)中煙氣的運(yùn)移規(guī)律和3個(gè)主要因素(巷道風(fēng)速、火源規(guī)模以及巷道傾向)對(duì)火災(zāi)及煙氣運(yùn)移的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論有:(1)建立進(jìn)風(fēng)巷、工作面及回風(fēng)巷連通的火災(zāi)模型,選用t~2火源模型,總模擬時(shí)間為800s,火源在575s時(shí)達(dá)到最大熱釋放速率10MW,利用FDS對(duì)礦井工作面進(jìn)風(fēng)巷火災(zāi)進(jìn)行模擬,主要得到煙氣動(dòng)態(tài)運(yùn)移圖和切片、測(cè)點(diǎn)的模擬數(shù)據(jù),最后對(duì)模擬數(shù)據(jù)從溫度,能見度,CO體積分?jǐn)?shù)三個(gè)方面進(jìn)行了分析。得出:礦井巷道發(fā)生火災(zāi)后,距離火源越遠(yuǎn),火災(zāi)的影響越小,火源下風(fēng)向是主要受災(zāi)區(qū),煙氣沿著風(fēng)流方向擴(kuò)散,主要聚集在巷道上層,逐漸向下層沉降,巷道內(nèi)上層比下層受災(zāi)嚴(yán)重,所以發(fā)生火災(zāi)后人員應(yīng)該迅速遠(yuǎn)離火區(qū)沿回風(fēng)巷進(jìn)行逃生,途中要保持彎腰姿勢(shì)避免吸入過多的煙氣。礦井火災(zāi)發(fā)展中,對(duì)人員逃生威脅最大的是黑色濃煙導(dǎo)致的能見度的快速下降。(2)建立單巷道火災(zāi)模型,分別研究了巷道風(fēng)速、火源規(guī)模及巷道傾向?qū)ο锏纼?nèi)煙氣運(yùn)移規(guī)律的影響。得出:適當(dāng)提高巷道風(fēng)速可以有效抑制煙流逆退,使火源上風(fēng)側(cè)成為不受火災(zāi)及煙氣影響的的安全區(qū)域�；鹪匆�(guī)模越大,煙氣濃度升高,煙氣擴(kuò)散速度及煙氣層下降的速度也越大,巷道內(nèi)受火災(zāi)影響的區(qū)域越大,受災(zāi)程度更嚴(yán)重,人員逃生危險(xiǎn)性越大。巷道內(nèi)無機(jī)械風(fēng)流條件下,巷道傾向影響煙氣的運(yùn)移方向,從而使巷道內(nèi)受災(zāi)區(qū)域不同。傾斜巷道內(nèi)煙氣運(yùn)移受火風(fēng)壓的影響,煙氣朝著巷道標(biāo)高處蔓延,水平巷道內(nèi),火源上風(fēng)向及下風(fēng)向都受到煙氣的影響。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD752

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2592364