基于网络模拟的地铁火灾时期控风有效性研究

分析了地铁通风系统中站台区域和隧道区域的网络简化方法,构建了地铁通风网络模拟数学模型。以某市地铁1号线为例,模拟分析了站台火灾和隧道火灾2种情形下多种控风方案的效果。站台火灾方案模拟结果表明站台发生火灾后,对火源相邻隧道内风机采取控风措施、相邻另一站台内风机不采取措施的效果可以达到规范规定的要求,烟气控制效果良好。隧道发生火灾后,在临近火源的站台和区间分别采取送风和排风方式进行风流控制可以有效地阻止烟气蔓延,并达到规范规定的风速要求。     

上行风流火灾3D矿井通风系统灾变过程仿真

以有源风网矿井通风和火灾研究新成果为理论基础,建立了矿井火灾时期矿井通风系统灾变过程的数学模型,用MATLAB语言编制了可视化仿真程序TF1M(3D)。结合典型矿井的上行风流火灾实例,从矿井尺度上,实现对火灾时期风流运动、火灾蔓延时的烟浓度与温度分布,以及通风系统变化的动态模拟。模拟分析得出,矿井上行风流火灾发生时,随着火势的增强,火源主干风路风量增加,导致过流通风,火源旁侧支路出现风量降低-停滞-进而风流逆转的变化;受火灾燃烧动力（火风压）的驱动,过流与逆流的风量变化具有一致对称性;在复杂网络中,旁侧支路会有次序性地发生风流逆转。从矿井宏观尺度上,火灾时期通风系统发生的一系列变化,都是在通风动力与火风压相互作用下产生的;也导致矿井系统总风阻的动态飘移。TF1M(3D)输出的技术参数信息量大,现象直观,动画效果好,为深入分析矿井火灾搭建了性能优良的仿真平台。     

细水雾扑灭瓦斯抽放钻孔火灾的实验研究

针对目前国内瓦斯抽放钻孔火灾的治理方法存在的问题,采用细水雾灭火技术,利用自行设计、加工的钻孔火灾模拟灭火装置,对瓦斯抽放钻孔火灾治理进行了大量模拟试验。结果表明:细水雾灭火系统完全适合于煤矿井下瓦斯抽放钻孔火灾的防治,不但其灭火效果优于传统的灭火方法,而且还有降尘、不污染环境、预防火灾发生等优点。     

复杂矿井火灾烟气蔓延三维仿真研究

为研究灾变发生对矿井的影响，以通风系统三维仿真模型作为平台，基于通风网络解算模型和烟流蔓延参数模型，分析了风速、风向、火灾温度和烟流浓度的动态变化，实现对火灾时期风流运动、火灾蔓延时的烟流浓度分布的动态模拟，并将其在三维平台上展示出来。并以国内某复杂矿井为例，探究火灾发生时烟气蔓延情况。研究结果表明，选取复杂矿井为例进行建模及火灾点设置，模拟了烟流的影响范围和到达时间，验证了三维平台的可靠性；通过模拟得到，上行通风火灾风流紊乱会造成旁侧支路风流逆转，而且相邻采面经历了风量逐渐减小、停止和反向的变化，烟流会通过2个回风巷道排出，污染多个回风巷道。     

胶带运输巷火灾烟流和温度变化的数值模拟

胶带运输巷火灾发生后多采用烟雾和温度作为灾害预警关键传感参数,为解决巷道火灾烟雾及温度传感设备敷设位置、布置间距、报警阀值的设置需求,重点围绕胶带运输巷火灾烟流和温度变化的数值模拟应用进行详述,研究了FlowSimulation 软件原理、火灾烟气流动物理模型和基本假定、计算模型和参数的确定、模拟结果及分析等四项内容。根据矿山现场情况,完成三维建模、网格划分及边界参数设置等,进行巷道火灾烟气流动数值模拟,并且在不同影响因素下进行模拟,对模拟结果进行分析,总结出火灾烟气流动规律。通过对巷道火灾烟气流动数值模拟为感温光缆、火灾探测传感器安装间距及其位置提供参考依据。     

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。     

矿井胶带火灾模拟与逃生影响因素分析研究

矿井实际生产过程中,胶带火灾受多种因素影响,为确定矿井胶带火灾真实燃烧特性及人员逃生影响因素,本文应用火灾动力模拟软件PyroSim模拟了申家庄矿发生胶带火灾时,巷道内温度、烟气浓度及能见度随时间的变化情况,分析得出矿井胶带火灾时影响人员逃生的主要因素是烟气温度、CO浓度以及能见度。模拟结果表明该矿胶带火灾发生后的前200s是火源下风侧人员顺利逃生的关键时期,400s后巷道高温烟气、高浓度CO以及低能见度就严重影响人员逃生。研究结果为矿井应急救援和火灾逃生提供了参考。     

煤矿火灾后果动态模拟研究

应用流体力学、燃烧学、热力学的原理,建立了发生火灾后烟流的非稳态数学模型,基于此数学模型之上,编制了受污染巷道的动态模拟软件,并讨论了其解法。最后应用此软件对铁法矿务局大隆煤矿的通风系统进行了模拟,从模拟的结果可知：在火灾发生后的第8min时,受烟污染的巷道只限于火灾发生巷道周围的40－46号分支,但随着时间的推移,火风压会增大,烟气质量会增加,当到达第25min时,受火灾烟流污染的巷道变为32－46分支。模拟出火灾后各个时刻污染的动态结果,对于救灾决策和指挥具有重要参考价值。     

矿井通风网络的计算机管理系统

本文将现代的数学理论引入了工程技术中，运用计算机实现对通风网络图的存储和自然分风、风流调节与控制的解算、日常数据和实测数据的处理、火灾发生时的风流状况模拟等等。     

G8005型亚微粒子烟雾传感器的研制

采用电离感烟原理,研制了优质安全的敏感元件、伏安特性优良的双电离室。该传感器集成度高,具有报警保持、能与多种监控系统配套的输出信号、自检、复位等多功能的整机电路;能有效防止粉尘干扰的二级粉尘淘析机构。通过实验室性能试验、火灾巷道模拟矿井火灾试验及矿井工业性试验表明:该传感器能灵敏可靠地检测火灾初期阴燃阶段发生的粒子及烟雾,并能避免非火灾误报的发生。