礦井自燃火災(zāi)煙氣流動(dòng)及熱環(huán)境的數(shù)值模擬分析與評(píng)價(jià).pdf

1、礦山火災(zāi)是礦井重大災(zāi)害之一，它對(duì)井下人員的生命安全、礦井設(shè)備、礦產(chǎn)資源以及地表環(huán)境都會(huì)造成很大的危害。在所有的礦井火災(zāi)中，自燃火災(zāi)約占70％以上。因此，研究礦井自燃火災(zāi)，對(duì)于礦山的安全生產(chǎn)以及社會(huì)的穩(wěn)定有著重要的意義。 研究礦井自燃火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性是認(rèn)識(shí)礦井自燃火災(zāi)規(guī)律、建立預(yù)測理論、開發(fā)防治技術(shù)的基礎(chǔ)。本文以廣西銅坑錫礦細(xì)脈帶礦體發(fā)火區(qū)為研究對(duì)象，在分析總結(jié)了有關(guān)礦井自燃火災(zāi)煙氣發(fā)生、發(fā)展過程規(guī)律的研究成果基礎(chǔ)上，針對(duì)銅坑礦的

2、礦石自燃發(fā)火場景，建立了礦井自燃火災(zāi)發(fā)展過程的數(shù)學(xué)模型和物理模型。首先把火源簡化成一高溫定溫區(qū)，采用Airpak軟件對(duì)自燃發(fā)火巷道煙氣流動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，對(duì)不同火源區(qū)位置、不同火源區(qū)溫度條件下場分布進(jìn)行研究，得出了火災(zāi)后巷道中的速度場、溫度場、污染物濃度場等分布，并且利用熱舒適指標(biāo)PWV－PPD對(duì)火災(zāi)后巷道、采場中的空氣質(zhì)量進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)；其次又在恒定火源情況下，采用Fluent流體軟件對(duì)火災(zāi)煙氣流動(dòng)規(guī)律及溫度場分布進(jìn)行了瞬態(tài)

3、模擬計(jì)算，分析了不同的風(fēng)速條件對(duì)煙氣流動(dòng)變化及溫度場分布的影響，得出了不同風(fēng)速條件下巷道斷面內(nèi)的溫度場分布隨時(shí)間變化的結(jié)果。最后，針對(duì)礦井火災(zāi)后形成的井下高溫?zé)岘h(huán)境，進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并應(yīng)用熱舒適性的PMV評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的并下環(huán)境的熱舒適程度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，確定了最優(yōu)通風(fēng)降溫排煙方案。 論文通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬對(duì)礦井自燃火災(zāi)過程進(jìn)行了研究，揭示了煙氣在時(shí)空上的流動(dòng)規(guī)律、溫度和濃度變化規(guī)律，以及火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展過程；同時(shí)，對(duì)火災(zāi)