矿井带式输送机火灾烟流演变规律研究

作     者：吴新宇 

作者单位：安徽建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：余陶

授予年度：2024年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主      题：煤矿火灾 胶带火灾 烟流逆退 风流控制 CO分布 

摘      要：随着矿井开采深度的增加和机械化水平的提高,带式输送机在煤矿井下的铺设长度和运载量不断加大,潜在的火灾风险也在增加。井下带式输送机火灾具有发展蔓延速度快、烟气温度高、救援难度大等特点,严重威胁井下作业人员的生命安全。 本文在综合分析前人有关带式输送机研究成果基础上,选择南屯煤矿93_下21运输顺槽作为研究对象,采用数值模拟的研究方法对运输顺槽带式输送机发生火灾时各巷道的风流变化规律开展研究。主要工作如下: (1)本文建立南屯煤矿全矿井三维通风网络模型,结合现场测定数据,对模拟模型进行准确性分析,模型中各巷道风量与实际风量误差率不超过5%,满足要求 (2)为探究93_下21运输顺槽带式输送机发生火灾时风流变化以及有毒有害气体在井下运移规律,模拟了在实测风量下带式输送机起火各个巷道风流变化。结果表明起火点、工作面和轨道顺槽在燃烧全过程风流方向未发生改变,未出现风流逆转现象,起火点上下游风量增加,并且距离起火点越近,风量增加幅度越大。 (3)为探究93_下21运输顺槽发生火灾时烟流逆退规律,在起火点上游布置40个监测点,监测点间距为1m,用于监测起火点上游40m内烟流逆退情况,模拟结果显示逆退距离为26m。 (4)为研究中央风井风量变化对烟流逆退距离的影响,模拟风机风量增加10%、增加20%、降低10%、降低20%以及风量保持不变5种工况下的烟流逆退距离变化规律。模拟结果表明中央风井风量越大烟流逆退距离越短。 (5)为防止运输顺槽起火时烟气逆退至工作面内,根据模拟结果应加大中央风机回风量。在井下人员安全撤离井下后,实施工作面局部反风减缓火势发展,本文依据工作面实际通风设施提供两种反风方案,分别模拟两种方案反风效果,模拟结果表明关闭常开风门FM1,打开常闭风门9-64、9-99、9-101反风效果优于仅打开常闭风门9-64、9-99、9-101,局部反风对减弱输送带火灾事故扩大具有明显的积极作用。 图[34]表[16]参[61]