矿井火灾巷道烟流扩散传播模拟

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矿井火灾巷道烟流扩散传播模拟,邹力力,,为了解井下烟流蔓延情况,减小矿井火灾产生的有毒有害气体对作业人员造成的伤害,建立了矿井火灾烟流扩散传播的数学模型,并用Mic

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矿井火灾巷道烟流扩散传播模拟

矿井火灾巷道烟流扩散传播模拟,邹力力,,为了解井下烟流蔓延情况,减小矿井火灾产生的有毒有害气体对作业人员造成的伤害,建立了矿井火灾烟流扩散传播的数学模型,并用Mic

2020-02-07
302KB
矿井火灾巷道通风热阻力计算与实验研究

针对火灾时期矿井巷道通风热阻力计算问题,对风流温度-密度变化的通风巷道,推导出一种规范表达计算式。指出从广义的通风原理上,火灾时期的风流(热)阻力仍然包括摩擦阻力和局部阻力,同时还包括火燃烟气这一外来风源的附加阻力。新公式将通风阻力计算按巷道与流体"固-流双质"特性来表达,引入巷道几何风阻的概念,几何风阻是指巷道本身的阻力特性,与流体无关,它包括摩擦风阻和局部风阻两部分。从概念上,新公式对热阻力的本质有明确的辨析,在计算和分析上避免了容易出现的错误,由此推导出高温烟流通风阻力与火灾温度成正比。为了验证这一热流阻力效应,设计了一个实验管道装置,实验测定了热阻力随温度的变化,实验结果与理论推导结论

2020-04-21
170KB
矿井巷道火灾烟流运动理论研究

煤矿井下发生火灾时会产生大量有毒有害的高温烟流,这些烟流沿着井下巷道流动,对井下工作人员及设备构成严重威胁。针对该问题,研究了倾斜巷道和水平巷道的火灾烟流的运动规律:当火灾发生在上行通风巷道中时,由于火风压和浮力效应的作用,火灾烟流将向火区的下游流动;当火灾发生在下行通风巷道中时,在火灾初期,火风压较小,火灾烟流沿着巷道风流的方向向下运动,随着火势的发展,火风压不断增大,当上游的风速低于临界风速时,火灾烟流向新鲜风流方向流动;在水平巷道火灾前期,节流效应作用不明显,火灾烟流向新鲜风流方向流动,随着火势的发展,节流效应作用增大,当节流效应值和巷道的通风阻力值一样大时,火灾烟流将逆流。该文对巷道火

2020-04-28
743KB
基于多元信息评估的矿井火灾救援路径优化

针对目前煤矿井下火灾救援模型过于复杂、对巷道安全因子的研究不够深入、未考虑灾后巷道交通网络连通度的问题,建立了基于多元信息评估的矿井火灾救援路径优化模型。对火灾后巷道内温度、瓦斯浓度、烟雾能见度等环境安全因子进行量化分析和计算,以安全性和可靠性为约束条件,结合巷道交通网络通行权重和连通度构建了矿井火灾救援路径优化模型,并运用Dijkstra算法得到最优路径。以淮南某矿为例,对考虑节点连通度及安全因子的最短路径、仅考虑安全因子的救援路径及不考虑安全因子及连通度的救援路径进行对比分析,结果表明,最安全、疏散最有效的路径是考虑巷道安全因子及节点连通度所求得的路径。

2020-05-08
1.62MB
矿井火灾风烟流区域联动与智能调控系统研究

针对矿井通风异常情况下应急决策与智能调控水平不高、无法实现风烟流远程控制的现状,设计了矿井火灾风烟流区域联动与智能调控系统;结合通风网络结构,分析了火灾时期风烟流区域联动控制机理,即通过设置烟雾传感器、可调风门等通风设施及远程调控,实现火灾时期烟流区和非烟流区2个并联分支的风量按需分配;研究了矿井火灾风烟流智能调控的影响因素,通过分析矿井火灾前后通风网络结构,构建了火灾风烟流智能调控模型,并介绍了可视化功能实现算法。该系统根据火灾时期火区风阻、通风网络结构、主要通风机运行参数等得出各分支实时风量,通过模拟火灾过程计算关键巷道理想风量并设置阈值,当实际风量与阈值误差超过10%时远程调控风门开度,

2020-04-16
249KB
矿井火灾时期风流自动控制研究

矿井火灾具有发展迅猛、灭火和救护困难的特点,控制矿井火灾扩大对煤矿安全生产十分重要。利用火灾时期风流控制理论及方法,对五家沟煤矿主运输系统的控风系统进行了改进,确定了增设的风门、风窗和传感器的安设位置及数量;将主运输系统划分成5个区域,以2个区域为例提出了火灾时期控风步骤及逃生避灾路线;利用仿真系统,以主斜井为例,对控风措施进行模拟,分析了风门开闭前后主要巷道风量的变化情况,发现控风措施能够起到阻止火灾影响范围扩大的作用。

2020-04-23
639KB
矿井火灾监测与趋势预测方法研究

在分析温度监测法、气体监测法、烟雾监测法、可见光图像监测法、红外图像监测法等矿井火灾监测方法原理和特点的基础上,提出了基于多参数融合的矿井火灾监测与趋势预测方法,得出以下结论:① 热电偶测温法和半导体测温法具有准确率高、实时性强、能及时发现早期火灾等优点,但存在传感器用量大、维护工作量大等缺点;红外测温法具有监测范围广、传感器易于布置等优点,但传感器与被测物体间的遮挡物和煤尘等均会影响监测结果;光纤分布式测温法具有可监测多点温度、线缆用量小等优点,但存在光纤易损坏、安装复杂、维护困难等缺点。② 气体监测法和烟雾监测法具有监测范围广、使用与维护方便等优点,但不能监测标志性气体浓度低、烟雾较小的早

2020-04-16
999KB
坡度对巷道火灾影响的数值模拟

为揭示坡度对矿井巷道火灾烟气流动的影响规律,以山西省晋煤集团成庄矿某回风巷道为研究背景,采用Fluent软件来对矿井巷道火灾因坡度产生温度场和压力场分布的影响进行数值模拟,分析火灾时巷道内的温度、压力及烟气蔓延的特征.模拟结果显示:巷道坡度对巷道出口端温度、进出口压差值及烟气蔓延有较大的影响,巷道坡度对巷道出口端温度的影响随坡度的增大而降低,巷道坡度对巷道进出口压差值的影响随坡度的增大而增大,巷道坡度对烟气蔓延的影响随坡度的增大而增大,且存在一个临界突变值,之后又产生一段回流,这是巷道内外温度差产生的烟囱效应造成的结果.研究结论初步突破了对传统的坡度对巷道火灾影响的认识,为矿井火灾防治提供参考

2020-04-25
1.82MB
矿井火灾应急救援系统的数值模拟及应用研究

为了应对矿井主进风巷道火灾造成的灾难,研究进风巷胶带及电器电缆火灾发生后烟流在通风系统中的扩散运动,建立矿井火灾应急救援系统,通过预设多组可远程监控的风门,在两主进风巷联络巷之间设立常开风门,进回风巷联络巷之间设立闭锁风门;灾变时通过远程控制常开风门关闭,闭锁风门打开,阻止烟流进入采区人员集中的地点而将其导入回风巷。建立数学物理模型,利用火灾动态模拟软件FDS进行数值模拟,对比启动应急救援系统前后的火灾烟流运动路径变化;模拟点火源与线火源条件下,火灾蔓延、烟流运动及温度分布规律,以指导地面对井下烟流的监测与控制,证明应急救援系统的实用性和可行性。

2020-04-21
214KB
矿井火灾风流逆转数值分析

矿井火灾风流逆转数值分析,叶珊珊,季经纬,煤矿井下发生火灾时会产生大量有毒有害的高温烟气,这些烟气在火风压与通风机的共同作用下,沿着井下巷道流动,有时甚至会产生烟

2020-03-11
465KB
基于蚁群算法的矿井火灾救灾最短路径研究

寻找最短路径是矿井火灾救援中的一个基础问题。文章结合巷道实际长度,建立了巷道当量长度体系,构成引入巷道当量长度邻接矩阵。对柳塔煤矿局部巷道的通行难易程度系数进行实际实验与模拟,应用蚁群算法和MATLAB,求解出完成搜救各节点的最短路径,为救援提供理论支撑与实际执行路线,对减少救援过程中人员伤亡具有指导意义。

2020-05-10
1.84MB
基于PyroSim的矿井电气火灾仿真模拟

为探明矿井电气火灾的报警时间及火灾蔓延规律,采用PyroSim火灾仿真软件,以掘进巷道为例,构建模型,设置6种情况的火源分别进行数值模拟,对数值模拟监测数据进行分析处理,研究发现:矿井电气火灾时感温探测器报警温度时间约在4 min,此时火灾已经发展到轰燃阶段,以20%的烟雾浓度为临界值,4 min左右巷道内各点都可以达到该临界值。矿井电气火灾时探测器报警时间过晚,不利于人员疏散及火灾扑救,需研发出更适合的火灾探测器。

2020-05-17
1.17MB
基于可见光和红外图像的矿井外因火灾识别方法

分析了矿井外因火灾监测方法,提出了基于可见光和红外图像的矿井外因火灾识别方法。① 温度和烟雾等传感器矿井外因火灾监测方法需多点布置,成本高、维护工作量大。② 可见光图像矿井外因火灾监测方法具有监测范围广、使用简单、成本低、受距离影响小、分辨率高、色彩信息丰富、边缘纹理信息清晰、火焰结构信息便于提取等优点,但受矿灯、巷道灯、车灯及红色物体等影响大。③ 红外图像矿井外因火灾监测方法具有监测范围广、使用简单、可在浓烟等能见度低情况下监测火灾等优点,但监视距离、矿尘、环境温度和湿度、物体表面发射率等均会影响温度测量,近距离的作业人员、白炽灯及机电设备等均会影响火灾监测。④ 基于可见光和红外图像的矿井外

2020-04-16
1.66MB
线火源与点火源在巷道火灾中烟流特性对比

为揭示井下线火源与点火源诱导火灾的不同,达到有针对性的进行矿井火灾防治,依据两种火源类型的燃烧特性,应用火灾动力学模拟软件FDS,建立了符合井下火灾燃烧特点的矿井平巷火灾模型,模拟对比分析了两类火源在相同火灾场景下烟气运动过程、速度分布及温度衰减规律.研究结果表明:在1.2 m/s风速条件下,线火源在顶棚射流过程中烟气的水平运动速度大于点火源,烟流逆流长度较长;巷道中截面火源附近速度最大,可达3.5 m/s,由于节流作用和输送机的遮挡,上风向顶板附近及输送机后部风速减小.顶板最高温度随火源距离的增大出现衰减,且线火源的衰减速度小于点火源,竖向温度由巷道顶板向底板方向递减.因此,线火源的火灾危害

2020-04-22
117KB
正压束管在矿井火灾监测系统中的应用

针对煤自燃预测预报时采用负压束管监测系统存在巷道气体容易漏入束管中,使所监测到的气体成分和浓度不能真实反映监测地点实际情况的问题,基于正压输送气体方式在束管漏气的情况下不失真的特点,提出以正压束管监测系统作为监测采空区发火情况的方式,研制并测试了正压束管监测系统。利用不同长度的束管在地面进行正压输送气体试验,采用正压输送气体保证了气体浓度不变,正压束管所测得的数据能够真实反映出煤自然发火状态。

2020-05-01
306KB
基于Pyrosim和Pathfinder的采区避难硐室设置研究

为探明矿井采区巷道内火灾时人员应急疏散情况,给矿井采区巷道内避难硐室的合理设置提供参考。通过Pyrosim火灾仿真模拟软件和Pathfinder人员疏散仿真模拟软件对矿井采区仿照真实情况分别进行建模,在火灾模型中均匀设置11个高为1.6 m的烟雾监测器,在人员疏散模型中分别设置3种不同布置的避难硐室情景进行数值模拟。研究发现:3种情景下人员疏散所需时间分别为311 s、159 s、119 s;比较发生火灾时各烟雾监测点的TASET与3种情景下相同位置的TRSET,只有情景C中避难硐室的设置才能确保人员安全疏散。矿井采区内在主巷道需设置永久避难硐室,在进风巷道和回风巷道每间隔约100 m需设置临

2020-05-04
227KB
新型高分子凝胶防灭火材料在煤矿火灾防治中的应用

针对自燃煤层及容易自燃煤层矿井掘进巷道顶部的高冒区,以及煤层砌碹巷道冒高处"封闭和半封闭型"漏风,容易发生自燃的情况,利用新型高分子凝胶材料的阻化性能强、渗透性好、吸热量大等优点,通过专用防灭火注浆装置向目标区域压注。实践证明,该材料可有效控制掘进巷道冒高处自燃火灾对矿井生产的严重威胁,能克服传统充填材料性能差、价格高等缺点。

2020-04-20
584KB
矿井封闭火区内气体变化规律研究

矿井火灾作为一大较为突出的灾害,对煤矿安全构成严重的威胁。为了研究煤矿井下巷道火灾封闭区内的燃烧状态,通过建立相似模拟实验台,模拟封闭火区的燃烧,了解火区封闭时期的燃烧状态,监测封闭区内各气体的成分、气体浓度变化情况,同时对区域内的气体、煤(岩)壁的温度变化趋势进行分析,以便推断火区封闭后的危险性,同时为救灾的安全性及火区的安全启封工作奠定基础。

2020-05-14
215KB
基于元胞自动机的巷网火灾逃生路径分析

矿井火灾发生后的灭火撤人是救灾的关键。为了达到最佳的人员安全撤离目标,引入巷道困难度的概念来量化巷道环境的复杂恶劣程度,并建立巷道困难度模型,采用元胞自动机的方法,建立基于矿井风网结构实况的数学模型。通过分析烟流运移规律,并结合巷道的逃生难易程度得出最佳逃生路线,对矿井巷网火灾的人员逃生引导具有重要的意义。

2020-04-24
1.64MB
分布式光纤技术在矿井温度测试中的实验

矿井温度异常将会导致矿井火灾和重大事故的发生,为此利用分布式光纤测温技术实现对矿井温度的在线监测和预警。通过室内实验装置对传感光缆的温度系数进行标定,同时把该测温系统布置在某矿区61101回风巷内,进行为期半个多月的在线监测,结果表明:利用该测温技术处理得到的温度变化曲线能准确反映巷道温度变化趋势,曲线上异常点区域可作为精准判断温度异常位置的依据;700 m长测线系统布置能够较好地适应现场环境,其获得的数据量丰富可靠,曲线特征明显。该测温技术定位精度高、运行可靠,且能适应长距离监测,满足矿井温度监测需要。

2020-04-27
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