多煤少油缺氣的能源格局,使得煤炭資源在我國能源消費結構中占據(jù)著重要地位,并且在短期內(nèi)不會發(fā)生變化。如此巨大的煤炭產(chǎn)量,使得煤礦都大量使用膠帶輸送機。膠帶輸送機作為煤炭運輸系統(tǒng)的樞紐,一旦發(fā)生火災事故,不僅火災發(fā)展速度要快于其他類型火災,而且膠帶燃燒產(chǎn)生的有害煙氣嚴重威脅著井下工人的生命安全�；诿旱V在火災安全體系研究方面的迫切需要,就相關火災問題進行基礎應用研究,對礦井巷道火災的預防、火災損失的減少、人員生命安全的保障、煤炭資源的安全生產(chǎn)等方面具有重要意義。本文在對前人的研究成果進行分析和總結的基礎上,采用全尺寸模型實驗和FLUENT數(shù)值模型進行數(shù)值模擬相結合的方法,對運輸巷道內(nèi)發(fā)生膠帶火災時所產(chǎn)生的煙氣的溫度和CO濃度的分布規(guī)律開展研究。得到主要結論如下:(1)基于全尺寸膠帶火災實驗,巷道上層空間區(qū)域溫度要高于下層空間區(qū)域溫度,距離火源較遠區(qū)域的升溫過程要明顯滯后于距離火源較近區(qū)域的升溫過程;同水平巷道中軸線處煙氣溫度要低于巷道兩腰處煙氣溫度,而且巷道上層空間區(qū)域煙氣層溫度也要明顯高于下層空間區(qū)域煙氣層溫度;(2)根據(jù)實驗結果分析得到膠帶火災時期巷道內(nèi)CO濃度的豎向和縱向擴散規(guī)律,并且將CO的擴散規(guī)律概括為緩慢增長、快速增長和衰減三個階段;(3)將全尺寸實驗結果和數(shù)值模擬結果進行誤差分析,驗證了采用FLUENT軟件進行巷道膠帶火災煙氣流動過程模擬的可行性與合理性,在此基礎上,將所建立的數(shù)值模型對巷道膠帶火災進行預測研究;(4)對巷道通風速度為0.4m/s、0.8m/s、1.2m/s、1.6m/s以及2.0m/s條件下膠帶火災煙氣的蔓延情況分別進行數(shù)值模擬研究,結果表明,當風速低于1.2m/s時,巷道內(nèi)會發(fā)生明顯的煙氣逆流現(xiàn)象,隨著巷道風速的提高,能夠抑制逆流現(xiàn)象的發(fā)生;(5)隨著巷道風速的提高,巷道內(nèi)溫度會逐漸降低,并且火源附近區(qū)域的溫度降低的梯度要大于火源較遠區(qū)域的溫度降低梯度;(6)靠近火源區(qū)域的CO濃度要高于遠離火源區(qū)域的CO濃度,而且靠近火源區(qū)域CO濃度隨風速增加所下降的梯度要大于遠離火源部分CO濃度下降的梯度。
【學位單位】：華北科技學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TD752
【部分圖文】：

技術路線圖

膠帶燃燒示意圖

圖 2-2 聚合物燃燒過程Figure 2-2 Combustion process of polymer膠帶火災的基本發(fā)展過程 ( Basic Combustion Processeyor Belt Fire)
【參考文獻】

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本文編號：2871598