本文關(guān)鍵詞：金屬礦山火災(zāi)風(fēng)流狀態(tài)模擬及避災(zāi)路線研究

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【摘要】：金屬非金屬地下礦山的火災(zāi)事故易造成群死群傷,引發(fā)重特大事故。分析了礦井火災(zāi)的燃燒類型,火災(zāi)事故發(fā)生的原因及其危害,并從風(fēng)流狀態(tài)模擬及其控制技術(shù)對火災(zāi)時(shí)期井下的風(fēng)流狀態(tài)進(jìn)行了研究；介紹了工程實(shí)例云南文山斗南錳業(yè)白姑礦段的地質(zhì)、采礦方法、通風(fēng)系統(tǒng)、井下運(yùn)輸系統(tǒng)及排水系統(tǒng)等情況；對該礦存在的外因火災(zāi)危險(xiǎn)因素進(jìn)行了辨識,找出了井下存在的主要火災(zāi)隱患有：電氣焊、電纜、機(jī)械設(shè)備等。利用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件FDS模擬了位于九中段的回采工作面和十三中段的掘進(jìn)工作面的火災(zāi),得出火源位置對煙氣的蔓延有很大的影響：火源在九中段回采工作面時(shí),由于受到火風(fēng)壓的影響,出現(xiàn)反風(fēng),風(fēng)流逆轉(zhuǎn)；火源在十三中段掘進(jìn)工作面時(shí),煙氣沿著回風(fēng)巷道擴(kuò)散至各回采工作面最后排出地面�；馂�(zāi)發(fā)生后,井下風(fēng)速受火災(zāi)的影響而逐漸增大,離火源點(diǎn)越遠(yuǎn)影響越��；煙氣溫度可達(dá)到威脅人的生命安全的溫度,且隨著距火源點(diǎn)的距離增大,溫度也逐漸降低；隨著煙氣的不斷蔓延,井下受煙侵的巷道煙氣濃度逐漸升高,空間內(nèi)的CO濃度也不斷增大；煙氣濃度迅速增加,遮光率增加,使巷道的能見度在短時(shí)間內(nèi)急劇降低。分別設(shè)置主斜井坑口、副斜井坑口為安全出口和主斜井坑口、副斜井坑口、四中段平硐坑口、東回風(fēng)斜井坑口為安全出口,運(yùn)用Pathfinder模擬了井下疏散過程,得知,在兩種工況下白姑礦段井下同時(shí)工作的72名工作人員全部疏散到地面的時(shí)間均為18min,雖然疏散總時(shí)間不變,但是,同一時(shí)間內(nèi)工況二疏散的人更多,根據(jù)人員疏散走過的路線綜合煙氣模擬得出井下避災(zāi)路線。
【關(guān)鍵詞】：礦井火災(zāi) 火災(zāi)危險(xiǎn)源 風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬 疏散模擬 避災(zāi)路線
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD752
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究的背景及意義13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 理論研究13-14
• 1.2.2 實(shí)驗(yàn)研究14-15
• 1.2.3 計(jì)算機(jī)模擬研究15-16
• 1.2.4 礦井火災(zāi)定位及井下火災(zāi)時(shí)期避災(zāi)路線的研究16-17
• 1.3 本文研究的內(nèi)容17
• 1.4 采取的技術(shù)路線17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 礦井火災(zāi)危害及風(fēng)流狀態(tài)研究19-27
• 2.1 礦井火災(zāi)的燃燒類型19-20
• 2.2 礦井火災(zāi)事故主要原因及其危害20
• 2.3 礦井火災(zāi)時(shí)期的風(fēng)流紊亂20-23
• 2.3.1 火風(fēng)壓21-22
• 2.3.2 節(jié)流效應(yīng)22-23
• 2.4 礦井火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流狀態(tài)模擬技術(shù)23-25
• 2.4.1 風(fēng)流動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)概述23-24
• 2.4.2 礦井火災(zāi)的三階段及其對應(yīng)的風(fēng)流狀態(tài)模擬技術(shù)24
• 2.4.3 礦井火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流狀態(tài)模擬技術(shù)對救災(zāi)決策的作用24-25
• 2.5 礦井火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流狀態(tài)控制技術(shù)25-26
• 2.5.1 礦井火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流控制方法的定性分析和定量分析比較25-26
• 2.5.2 定性分析與定量分析技術(shù)相結(jié)合在風(fēng)流控制中的應(yīng)用26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 工程現(xiàn)狀及其火災(zāi)危險(xiǎn)因素辨識27-32
• 3.1 礦區(qū)基本概況27-28
• 3.2 白姑礦段井下避災(zāi)路線現(xiàn)狀28-29
• 3.3 白姑礦段火災(zāi)危險(xiǎn)因素辨識與分析29-30
• 3.4 礦井火災(zāi)事故火源分類及火災(zāi)事故樹30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 基于FDS的礦井虛擬火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬32-51
• 4.1 火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件FDS計(jì)算步驟32-33
• 4.2 FDS的數(shù)學(xué)模型33-34
• 4.3 利用FDS進(jìn)行白姑礦段火災(zāi)模擬設(shè)計(jì)的步驟34-38
• 4.3.1 礦山模型的建立35
• 4.3.2 計(jì)算區(qū)域及邊界條件35-36
• 4.3.3 火源設(shè)置及測點(diǎn)、剖面的布置36-38
• 4.4 白姑礦段工況一FDS火災(zāi)模擬結(jié)果分析38-43
• 4.4.1 煙氣擴(kuò)散情況分析38-39
• 4.4.2 煙氣的流動(dòng)速度39-40
• 4.4.3 煙氣的溫度40-41
• 4.4.4 CO濃度41-42
• 4.4.5 環(huán)境的能見度42-43
• 4.5 白姑礦段工況二FDS火災(zāi)模擬結(jié)果分析43-50
• 4.5.1 煙氣擴(kuò)散情況分析44-46
• 4.5.2 煙氣的速度46-47
• 4.5.3 煙氣的溫度47-48
• 4.5.4 CO濃度48-49
• 4.5.5 環(huán)境的能見度49-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第五章 避災(zāi)路線的選擇及基于Pathfmder的疏散仿真研究51-75
• 5.1 避災(zāi)路線的選擇及其方法51-55
• 5.1.1 礦井火災(zāi)避災(zāi)路線選擇的基本原則51
• 5.1.2 避災(zāi)路線的選擇51-52
• 5.1.3 最佳避災(zāi)線路的選擇方法52-55
• 5.2 疏散仿真軟件Pathfinder55-57
• 5.2.1 疏散仿真軟件Pathfinder的特征56-57
• 5.2.2 人員疏散仿真軟件Pathfinder的主要功能簡介57
• 5.3 礦井火災(zāi)疏散仿真模擬環(huán)境描述57-61
• 5.3.1 礦井建筑結(jié)構(gòu)仿真環(huán)境58-59
• 5.3.2 礦井疏散人員仿真環(huán)境設(shè)置59
• 5.3.3 人員個(gè)體參數(shù)設(shè)置59-61
• 5.3.4 逃生出口設(shè)置61
• 5.4 工況一應(yīng)急疏散仿真及相關(guān)分析61-67
• 5.4.1 人員逃生過程61-65
• 5.4.2 疏散人數(shù)與剩余人數(shù)65
• 5.4.3 各安全出口分別疏散人數(shù)及每個(gè)人員的疏散時(shí)間65-67
• 5.5 工況二應(yīng)急疏散仿真及其分析67-71
• 5.5.1 人員逃生過程67-69
• 5.5.2 疏散人數(shù)與剩余人數(shù)69-70
• 5.5.3 各安全出口分別疏散人數(shù)及每個(gè)人員的疏散時(shí)間70-71
• 5.6 人員避災(zāi)路線71-73
• 5.7 本章小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-78
• 6.1 本文的主要結(jié)論75-76
• 6.2 論文存在的不足76-77
• 6.3 展望77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 附錄A (攻讀碩士期間公開發(fā)表論文及參加的科研項(xiàng)目目錄)82-83
• 附錄B：FDS部分源代碼83-87
• 附錄C：論文相關(guān)圖紙87-90

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本文編號：758395