礦井水平巷道火災(zāi)煙流滾退臨界風(fēng)速研究.pdf

1、礦井火災(zāi)在熱浮力效應(yīng)等作用下，容易產(chǎn)生煙流滾退現(xiàn)象，致使煙氣無(wú)序蔓延增加控制難度，妨礙人員疏散和火災(zāi)撲救人員從上風(fēng)向接近火場(chǎng)實(shí)施撲救。本文根據(jù)真實(shí)巷道壁面條件、環(huán)境、布局，采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的辦法，研究平直、分岔、獨(dú)頭等三種典型水平巷道的煙氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律，提出臨界風(fēng)速（或風(fēng)量）預(yù)測(cè)公式，進(jìn)而提出控制煙流滾退、井下人員疏散、礦產(chǎn)資源保護(hù)的建議。
　　結(jié)合水平平直巷道煙流滾退臨界風(fēng)速公式，推導(dǎo)出存在阻塞物時(shí)平直巷道的臨界風(fēng)速公式

2、，同時(shí)通過(guò)FDS計(jì)算模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證其可靠性。對(duì)不同阻塞比、火源位置條件下的火災(zāi)進(jìn)行模擬，得到了臨界風(fēng)速的變化規(guī)律。當(dāng)阻塞比由0％增大到10.56％時(shí)，臨界風(fēng)速由2.895m/s降低到2.616m/s;在阻塞比為10.56％時(shí)，當(dāng)火源距阻塞物背風(fēng)面距離大于4.5m后，臨界風(fēng)速不再受阻塞物的影響。
　　根據(jù)各守恒方程分析了水平分岔巷道分岔口處的風(fēng)速分布規(guī)律，結(jié)合FDS模擬模型，對(duì)水平分岔巷道一端著火時(shí)的火災(zāi)進(jìn)行數(shù)值模擬，并用FDS

3、驗(yàn)證了分岔口處風(fēng)流分布公式;得到了水平分岔巷道煙氣蔓延規(guī)律，得出了控制煙氣入侵分支巷道的臨界風(fēng)速，且分支巷道臨界風(fēng)速隨著巷道通風(fēng)風(fēng)速增大而減小，隨著火源功率的增大而增大，當(dāng)火源功率為5MW，巷道風(fēng)速?gòu)?m/s增加到3m/s時(shí)，分支巷道臨界風(fēng)速由3.26m/s減小到2.38m/s。
　　基于水平巷道的研究獲得獨(dú)頭巷道臨界風(fēng)量的計(jì)算公式，建立FDS計(jì)算模型進(jìn)行模擬分析。將模擬結(jié)果與公式結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，并采用相關(guān)系數(shù)法驗(yàn)證，證明了臨界