礦井傾斜巷道火災(zāi)煙氣運(yùn)動規(guī)律及危害控制研究.pdf

1、礦井傾斜巷道出入口存在高度差，若發(fā)生火災(zāi)，井內(nèi)溫度升高，氣體密度減小，產(chǎn)生浮力效應(yīng)使得高溫?zé)煔饪偸茄叵锏雷韵孪蛏狭鲃?。浮力效?yīng)可造成巷道內(nèi)煙流流動狀態(tài)改變，巷道傾角對煙氣蔓延的影響不容忽視。本文旨在研究火災(zāi)狀況下傾斜巷道煙氣運(yùn)動規(guī)律、煙氣溫度分布規(guī)律，提出利用通風(fēng)對煙氣蔓延進(jìn)行控制的措施，為幫助礦井內(nèi)工作人員安全逃生和減少相關(guān)物資損失提出建議。
　　首先，本文結(jié)合著火巷道內(nèi)煙氣擴(kuò)散情況，提出一種更為精確的浮力效應(yīng)煙流阻力區(qū)域模型。

2、根據(jù)能量守恒原理，建立火源區(qū)、火源下游區(qū)煙流沿程溫度分布模型及浮力效應(yīng)煙流阻力模型。運(yùn)用MATLAB軟件對某傾斜巷道求解分析，得到火災(zāi)情況下煙氣浮力效應(yīng)煙流阻力是火源強(qiáng)度、巷道傾角綜合作用的結(jié)果，為確定火災(zāi)煙氣運(yùn)動規(guī)律及臨界風(fēng)速控制的影響因素提供依據(jù)。
　　其次，借助FDS數(shù)值模擬方法，構(gòu)建傾斜巷道物理模型，探究傾斜角度在0°～30°的巷道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙氣溫度分布規(guī)律以及煙氣蔓延長度變化規(guī)律。結(jié)果表明，進(jìn)行正角度送風(fēng)，煙氣最高溫度

3、普遍低于同風(fēng)速下水平巷道;進(jìn)行負(fù)角度送風(fēng)，煙氣最高溫度普遍高于風(fēng)速下水平巷道，因此，不同通風(fēng)模式下，為控制傾斜巷道火災(zāi)蔓延所需要的臨界風(fēng)速須分別討論。
　　最后，軟件模擬研究不同的傾斜巷道、不同通風(fēng)模式下的臨界風(fēng)速變化規(guī)律。模擬結(jié)果指出，傾斜巷道進(jìn)行正角度送風(fēng)，傾角的存在使得臨界風(fēng)速減小，擬合得到臨界風(fēng)速傾角修正系數(shù)為kg=0.98818-0.00765θ（θ為巷道傾角值）;進(jìn)行負(fù)角度送風(fēng)，傾角的存在使得臨界風(fēng)速增大，擬合得到臨界