巷道火灾时期烟流参数变化规律模拟分析

刘业娇^1,2,3,4，薛俊华¹，袁亮⁴，田志超^2,5，邓东生¹

1. 淮南矿业(集团)有限责任公司平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司2. 内蒙古科技大学矿业研究院3. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室4. 安徽理工大学5. 东北大学资源与土木工程学院

摘 要：本文以实际煤矿采区进风系统为原型,按照流体相似原理,建立了矿井巷道火灾模拟实验系统,然后利用GAMBIT软件建立实验巷道的物理模型,采用Hex/Wedge-Cooper方法进行体网格的划分,对初始条件和边界条件进行设定和处理,最后将巷道火灾火源简化为一个固定体积的稳态高温热源,采用FLUENT软件,针对不同的巷道入口初始速度,分别模拟分析火灾巷道烟流温度场、速度场、密度场和压力场的变化规律和分布情况。研究结果表明:火灾发生后,巷道烟流扩散范围逐渐增大,温度逐渐升高,在火区附近温度最高;烟流速度从巷道入口处到出口处逐渐降低,在巷道交叉口处由于存在局部阻力和节流效应,烟流速度会大大降低;烟流密度从巷道入口处到出口处逐渐增大,在通风情况不好的巷道,烟流密度会更大,且巷道顶部烟流密度要小于巷道底部烟流密度;烟流静压总体升高,但在巷道出口处烟流压力最低。

关键词：矿井巷道;火灾时期;烟流参数;数值模拟;