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工矿自动化2025年第07期:不同灾变条件下矿井胶带火灾烟气蔓延规律研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张伟;刘欢;李明辉;周如海;吴金钟;王伟峰;

单位:陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿;西安科技大学安全科学与工程学院;

摘要:当前矿井胶带火灾研究多集中于平直巷道内温度场分布特征、烟气浓度演化规律及临界风速量化等方面,对主运输巷与辅助联络巷协同条件下温度场、CO浓度、能见度及临界风速的耦合特征尚缺乏系统性探讨,难以为复杂胶带火灾的安全疏散与通风控制提供全面支撑。针对该问题,采用Pyrosim软件建立火灾仿真模型,在不同位置及高度设定能见度、温度、CO传感装置,探究主运输巷与辅助联络巷内CO浓度、温度、能见度等灾变环境参数的动态演化规律,揭示胶带火灾中有害气体扩散与巷道环境参数的动态耦合机制。研究结果表明:巷道风速对火灾烟气蔓延方向及速度影响较大,模拟火源规模的临界风速为2.5~3.5 m/s;当巷道风速较小时,因可燃物燃烧不充分而产生大量烟气并聚积,巷道风速小于火灾临界风速时烟气会出现逆流现象,1.5 m/s风速下,上风侧出现了CO体积分数与温度的最大值,分别为1 515.5×10~(-6)和143.5℃,且该风速下低能见度占比最高;3.5 m/s以上风速下可完全抑制烟流逆退现象。

关键词:胶带火灾;;烟气蔓延规律;;能见度;;温度;;CO浓度;;巷道风速

基金资助:陕西省重点研发计划项目(2022QCY-LL-70);; 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2025SYS-SYSZD-116);; 陕西省秦创原科学家与工程师队伍建设项目(2023KXJ-052);; 西安市“科学家+工程师”队伍建设项目(2024JH-KGDW-0111)