大冶铁矿火灾模拟研究

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火灾是矿井主要灾害之一,轻则影响生产,重则造成人员伤亡。在矿井火灾时期,迅速准确地掌握火灾的燃烧状态和火灾烟流的分布状况,对及时采取有效的烟流控制措施,控制火势发展;抢险救灾减小火灾时期人员伤亡;制定逃生路线及应急预案等,有极其重要的意义。   本文经过理论分析,找出矿井火灾危害的主要因素:温度、能见度、CO含量、CO2含量、含氧量和火风压等,以这些因素为参数进行井下通风网络火灾模拟。以大冶铁矿尖林山矿井为实例,通过反复分析和试验,确定网格尺寸,调整边界条件,建立了尖林山采区和龙洞-铁门坎采区的三维模型。然后分别用体积热源法和混合分率燃烧模型设置火灾,模拟井下机车修理室和井底车场处点火源和线火源型电缆火灾。分析模拟输出的数据,可知尖林山采区机车修理室起火时产生高温烟气使主要工作面能见度下降,CO浓度超标,为保护工作面内作业人员需反风。龙洞-铁门坎采区机车修理室着火时铁门坎南区和北区能见度和CO浓度不符合标准,而铁门坎东区和龙洞采区不受影响,应实现铁门坎南区和北区的反风。尖林山采区井底车场着火时主要危险物质是CO,作业面内CO浓度过高,需反风。龙洞-铁门坎采区井底车场着火时,铁门坎南区和北区的CO浓度超出许可范围,需完成铁门坎南区和北区的反风。   应用FDS软件模拟矿井井下火灾,分析火灾时期温度分布、浓度场分布以及烟气运行情况,为制定逃生路线、应急预案和反风预案提供了重要依据。
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