發(fā)布時(shí)間：2021-10-29 11:27

　　礦井火災(zāi)是礦井五大災(zāi)害之一,井下一旦發(fā)生火災(zāi)事故,高熱煙氣會(huì)改變礦井通風(fēng)情況,火災(zāi)產(chǎn)生的高溫有毒有害煙氣會(huì)對相鄰巷道甚至整個(gè)礦井的人員產(chǎn)生生命威脅,尤其是井下運(yùn)輸巷道中可燃物多、距離長,有害煙氣將會(huì)持續(xù)擴(kuò)散,也會(huì)影響周圍巷道甚至整個(gè)礦井的通風(fēng)情況,因此研究膠帶運(yùn)輸巷道火災(zāi)煙氣發(fā)展規(guī)律對應(yīng)對礦井運(yùn)輸巷火災(zāi)具有重要意義。針對唐山礦T3290皮帶運(yùn)輸巷道及其回風(fēng)巷設(shè)計(jì)災(zāi)變風(fēng)流引流方式,主要采用風(fēng)流短路法將災(zāi)變風(fēng)流引入專用回風(fēng)巷的方法。為確定其CO、煙霧傳感器在皮帶巷中安置位置,采用數(shù)值模擬方法建立膠帶巷實(shí)際尺寸模型,并針對煤和PVC膠帶進(jìn)行錐形量熱實(shí)驗(yàn)確定其熱釋放速率曲線,最終根據(jù)T3290巷道實(shí)際情況用FDS模擬火災(zāi)煙氣流動(dòng)過程。結(jié)果表明:在12m3/s風(fēng)速下,火災(zāi)煙氣會(huì)發(fā)生逆退,且逆退距離超過28m,CO在向下風(fēng)側(cè)擴(kuò)散時(shí)多在高度3.1～3.3m處首先檢測到CO;CO在橫截面上的分布在燃燒初期受火源影響,較近距離處膠帶運(yùn)輸機(jī)對側(cè)巷道頂部聚集速度明顯更快,隨著距離增加煙氣整個(gè)巷道頂部會(huì)全部聚集CO;在火災(zāi)發(fā)展一定時(shí)間后,CO在橫截面上均勻沿巷道頂部聚集。因此將引流系統(tǒng)中的CO傳感器放置在橫截... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

YT-3000型燃點(diǎn)測定儀Fig.5YT-3000flashpointtester

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-18-較多，模擬時(shí)考慮到計(jì)算效率，對巷道內(nèi)膠帶和巷道壁等進(jìn)行簡化、理想化，一定情況下擴(kuò)大了膠帶比例，忽略膠帶運(yùn)輸機(jī)部分細(xì)節(jié)�；馂�(zāi)后果與火災(zāi)規(guī)模有較大聯(lián)系，不同火災(zāi)規(guī)模產(chǎn)生的煙氣數(shù)量，流動(dòng)情況、火災(zāi)蔓延情況不同，因此本文模擬時(shí)盡量考慮最壞情況，擴(kuò)大火災(zāi)規(guī)模。依據(jù)井下實(shí)際情況，為將復(fù)雜火災(zāi)的場景簡單化，特作如下假設(shè)[53]：1）火災(zāi)高溫?zé)煔庠谘叵锏懒鲃?dòng)的過程中物化性質(zhì)相對穩(wěn)定，不再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；2）巷道內(nèi)風(fēng)流溫度分布均勻，在火災(zāi)發(fā)生前充分發(fā)展成紊流流動(dòng)；3）火災(zāi)產(chǎn)生的煙流視為多組分理想氣體，風(fēng)流及煙流遵循理想氣體狀態(tài)方程。3.3.1模型框架建立建立模型過程主要包括建立網(wǎng)格、材料定義、創(chuàng)建表面、創(chuàng)建該構(gòu)筑物、添加火源和通風(fēng)。因巷道形狀特殊，先行在CAD中搭建巷道，在T3290皮帶巷專用回風(fēng)巷內(nèi)放置風(fēng)門，在Pyrosim中建立運(yùn)輸帶模型，皮帶巷進(jìn)風(fēng)12m3/s。唐山礦T3290皮帶巷總長2400m，巷道斷面（4.8m×3.4m）如圖6。圖6皮帶巷截面圖Fig.6Roadwaysection為了提高模擬效果，增加模擬效率，且只考慮皮帶巷對鐵三區(qū)影響，因此只考慮建立T3290甲邊眼，T3290乙邊眼，T3280甲邊眼，皮帶巷回風(fēng)巷繞道，T3283回風(fēng)繞道，距T3280甲邊眼下方100m皮帶巷的相關(guān)物理模型。皮帶巷截面形狀為三心拱16m2斷面，模型（3.4×4.8m）拱高1.6m，壁厚0.2m。

第3章皮帶巷火災(zāi)數(shù)值模擬-19-整體巷道壁用CAD繪制三心拱巷道并導(dǎo)入Pyrosim，導(dǎo)入時(shí)將巷道移到z=0處，Pyrosim默認(rèn)重力方向-Z，模型導(dǎo)入后高度方向Y軸，因此需更改重力加速度方向?yàn)閥=-9.81m/s2。巷道內(nèi)運(yùn)輸皮帶在Pyrosim內(nèi)建立，參考《煤礦用帶式輸送機(jī)機(jī)架形式和尺寸》尺寸進(jìn)行建模，總高1.2m，帶寬1200mm，上下托輥間距108mm，輸送機(jī)靠皮帶巷右側(cè)放置，總長90m，機(jī)架導(dǎo)入材料庫中金屬（steel）材料，巷道壁導(dǎo)入材料庫中混凝土（concrete）材料，皮帶導(dǎo)入材料庫中橡膠（PVC）材料，根據(jù)唐山礦煤樣創(chuàng)建煤材料，更改其密度等參數(shù)。并根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和錐形量熱實(shí)驗(yàn)修改PVC屬性，設(shè)置CO產(chǎn)量YCO、CO2產(chǎn)量YCO2，最終模型如圖7所示。（a）(b)圖7總巷道模型Fig.7RoadwaymodelFDS中材料庫中已有相關(guān)材料，根據(jù)已經(jīng)導(dǎo)入的材料設(shè)置surface，具體為表面材料，表面類型（實(shí)際構(gòu)筑物中都選用Layered作為材料表面類型，從而可以控制表面中材料混合）等，完成創(chuàng)建巷道及皮帶運(yùn)輸機(jī)的各表面參數(shù)如表1所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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