【摘要】：礦井火災是礦井五大災害之一,井下危險可燃物較多、巷道空間狹小封閉、火災突發(fā)率高,撲救難度遠比地面火災大�；馂陌l(fā)生后,火勢蔓延迅猛,作用機制復雜多變,受災范圍廣,不但會燒毀大量生產(chǎn)設施、設備和煤炭資源,而且煙氣的傳播會污染作業(yè)區(qū)域,威脅井下人員的生命健康。在我國10%~15%的煤礦火災是外因火災,國內(nèi)記載的外因火災事故所占重大惡性火災事故的比例在90%以上,煤礦火災總傷亡人數(shù)的65%都是由外因火災所造成。由于外因火災引火源眾多,且發(fā)生地點一般風流比較通暢,所以外因火災發(fā)展十分迅猛,它所造成的財產(chǎn)損失和人員傷亡是相當嚴重的。因此,對礦井巷道外因火災煙氣運移規(guī)律及主要影響因素的研究,不僅可以幫助人員預先準確掌握礦井巷道火勢發(fā)展、煙氣運移規(guī)律,以及不同條件下火災的破壞效應、影響范圍,而且對提升礦井的防滅火管理水平,以及救災指揮人員在火災中做出有效的避災、救災決策,提高應急救援技術有重要的參考價值。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風巷道火災和典型單巷道火災,總結(jié)出巷道火災中煙氣的運移規(guī)律和3個主要因素(巷道風速、火源規(guī)模以及巷道傾向)對火災及煙氣運移的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)論有:(1)建立進風巷、工作面及回風巷連通的火災模型,選用t~2火源模型,總模擬時間為800s,火源在575s時達到最大熱釋放速率10MW,利用FDS對礦井工作面進風巷火災進行模擬,主要得到煙氣動態(tài)運移圖和切片、測點的模擬數(shù)據(jù),最后對模擬數(shù)據(jù)從溫度,能見度,CO體積分數(shù)三個方面進行了分析。得出:礦井巷道發(fā)生火災后,距離火源越遠,火災的影響越小,火源下風向是主要受災區(qū),煙氣沿著風流方向擴散,主要聚集在巷道上層,逐漸向下層沉降,巷道內(nèi)上層比下層受災嚴重,所以發(fā)生火災后人員應該迅速遠離火區(qū)沿回風巷進行逃生,途中要保持彎腰姿勢避免吸入過多的煙氣。礦井火災發(fā)展中,對人員逃生威脅最大的是黑色濃煙導致的能見度的快速下降。(2)建立單巷道火災模型,分別研究了巷道風速、火源規(guī)模及巷道傾向?qū)ο锏纼?nèi)煙氣運移規(guī)律的影響。得出:適當提高巷道風速可以有效抑制煙流逆退,使火源上風側(cè)成為不受火災及煙氣影響的的安全區(qū)域�；鹪匆�(guī)模越大,煙氣濃度升高,煙氣擴散速度及煙氣層下降的速度也越大,巷道內(nèi)受火災影響的區(qū)域越大,受災程度更嚴重,人員逃生危險性越大。巷道內(nèi)無機械風流條件下,巷道傾向影響煙氣的運移方向,從而使巷道內(nèi)受災區(qū)域不同。傾斜巷道內(nèi)煙氣運移受火風壓的影響,煙氣朝著巷道標高處蔓延,水平巷道內(nèi),火源上風向及下風向都受到煙氣的影響。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD752

【參考文獻】

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本文編號：2592364