运输巷火灾烟流引流系统设计
Design of fire smoke drainage system in transportation roadway
-
摘要: 为保证火灾时有毒有害气体能被有效引流至回风巷，通过采用数值模拟的方法，运用Pyrosim模拟软件建立运输巷实际尺寸模型，对发生火灾时巷道内有毒有害气体蔓延情况进行模拟分析。结果表明：CO在向下风侧扩散时，多在高度 3.1～3.3 m处首先检测到CO；基于这一特点，将引流系统中控制传感器置于运输巷高约3.3 m处，拱顶下方15 cm检测效果最佳。引流系统设计了传感器控制核心策略，采用了回风引巷中安装PLC 控制装置，利用双CO、双烟雾传感器实现控制铝合金制卷帘风窗进行风流自动调控；为保证火灾烟流完全被引流，设置了双向风速传感器辅助控制，并通过风窗远程监控系统，实现了井上工作人员进行实时监测和控制。通过现场应用，达到了良好的引流效果。Abstract: In order to ensure the toxic or harmful gases can be effective drainage to return air lane, this paper adopts the method of numerical simulation and uses Pyrosim simulation software to establish the actual size model of the transportation roadway, and to simulate and analyze the spread of toxic and harmful gases in the roadway when a fire occurred. The results show that when CO diffused to the leeward side, it was first detected at the height of 3.1-3.3 m. Based on this characteristic, the control sensor in the drainage system was placed at the height of the transportation lane about 3.3 m, and the detection effect was the best when the sensor was 15 cm below the vault. The core strategy of sensor control is designed for the drainage system. The PLC control device is installed in the return air diversion lane. The double CO and double smoke sensors are used to control the aluminum alloy rolling shutter air window for air flow automatic regulation. In order to ensure that the fire smoke flow is completely drained, a two-way wind speed sensor is set to assist the control, and the remote monitoring system through the wind window is used to realize the real-time monitoring and control of the workers on the shaft. Through field application, a good drainage effect has been achieved.
-
Keywords:
- mine fire /
- fire smoke drainage system /
- CO distribution /
- PLC /
- numerical simulation
-
-
[1] 蒋茂荣，肖新建.2019年煤炭供需形势分析及2020年展望[J].中国能源，2020，42（3）：9-13. [2] 朱红青，胡超，张永斌，等.我国内因火灾防治技术研究现状[J].煤矿安全，2020，51（3）：88-92. ZHU Hongqing, HU Chao, ZHANG Yongbin, et al. Research status on prevention and control technology of coal spontaneous fire in China[J]. Safety in Coal Mines, 2020, 51（3）: 88-92.
[3] 郑学召，回硕，文虎，等.矿井火灾孕灾机制及防控技术研究进展[J].煤矿安全，2017，48（10）：148-151. ZHENG Xuechao, HUI Shuo, WEN Hu, et al. Research progress on preventing and controlling technology and disaster-forming mechanism of mine fire[J]. Safety in Coal Mines, 2017, 48（10）: 148-151.
[4] 陈晨，齐庆杰.矿井火灾防治技术的发展现状及趋势[J].煤炭技术，2009，28（3）：3-5. [5] 周福宝，王德明.矿井火灾烟流滚退距离的数值模拟[J].中国矿业大学学报，2004，33（5）：499-502. [6] 黄刚.煤矿井下皮带火灾烟气流动及分布规律研究[D].北京：华北科技学院，2018. [7] 张国枢，王省身.火风压的计算及其影响因素分析[J].中国矿业学院学报，1983（3）：69-82. [8] 蒋军成，王省身.火灾巷道烟气流动的数值分析[J].煤炭学报，1997（2）：55-60. [9] 鲁亚丽.矿井倾斜巷道火灾烟气运动规律及危害控制研究[D].武汉：武汉科技大学，2016. [10] 王伟，李红阳，王长彬.基于Fluent模拟的掘进工作面风流温度预测[J].煤矿安全，2010（6）：4-5. [11] 贾静，郭立稳，朱令起，等.矿井巷道火灾烟流逆退数值模拟及临界风速研究[J].中国安全生产科学技术，2020，16（4）：94-100. JIA Jing, GUO Liwen, ZHU Lingqi, et al. Study on numerical simulation of smoke back flow and critical wind speed in mine roadway fire[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2020, 16（4）: 94-100.
[12] 祁云，齐庆杰，汪伟，等.胶带运输巷水幕抑制火灾烟气效率影响因素实验研究[J].中国安全生产科学技术，2019，15（5）：123-129. QI Yun, QI Qingjie, WANG Wei, et al. Experimental study on influencing factors of fire smoke suppression efficiency by water curtain in belt transportation roadway[J]. Journal of Safety Science and Technology, 2019, 15（5）: 123-129.
[13] 邱雁，周心权.水平巷道火灾浮羽流及顶板射流积分模型[J].辽宁工程技术大学学报，2003（5）：585. [14] 季经纬，程远平.矿井火灾中火场能见度的估算方法[J].中国矿业大学学报，2006（2）：149-152. [15] 范韫，胡连桃，邓建.矿井运输胶带热解动力特性的实验研究[J].中国矿业大学学报，1998（3）：73-75. [16] 齐庆杰，王欢，董子文，等.矿井胶带运输巷火灾蔓延规律的数值模拟研究[J].中国安全科学学报，2016， 26（10）：36-41. QI Qingjie, WANG Huan, DONG Ziwen, et al. Numerical simulation of belt conveyor fire spreading law in coal mine[J]. China Safety Science Journal, 2016, 26（10）: 36-41.
[17] 沈云鸽，王德明.基于 FDS 的矿井巷道火灾烟气致灾数值模拟[J].煤矿安全，2020，51（2）：183. SHEN Yunge, WANG Deming. Numerical simulation of smoke disaster caused by mine roadway fire based on FDS[J]. Safety in Coal Mines, 2020, 51（2）: 183.
[18] 潘竞涛.矿井火灾时期风流自动控制研究[J].煤炭技术，2018，37（7）：155-158. PAN Jingtao. Study on automatic airflow control of mine fire[J]. Coal Technology, 2018, 37（7）: 155-158.
[19] 李翠平，曹志国，钟媛.矿井火灾的场量模型构建及其可视化仿真[J].煤炭学报，2015，40（4）：902-908. LI Cuiping, CAO Zhiguo, ZHONG Yuan. Field variables modeling and visualization simulation of fire disaster in underground mine[J]. Journal of China Coal Society, 2015, 40（4）: 902-908.
[20] 曹雅婷，王佰顺.基于数值模拟的矿井工作面进风巷火灾控制技术研究[J].煤炭技术，2015，34（4）：204. CAO Yating, WANG Baishun. Mine working face intake airway fire control based on numerical simulation[J].Coal Technology, 2015, 34（4）: 204.
-
期刊类型引用(15)
1. 张铎，孙伟，郭曦蔓，岑孝鑫，代爱萍. 煤制油气化灰渣防灭火凝胶的制备及性能. 材料导报. 2024(03): 255-261 . 
百度学术
2. 姜小龙，孙明，常建平，董红娟. 矿井煤自燃防灭火材料阻燃机理综述. 内蒙古科技大学学报. 2024(03): 226-229 . 百度学术
3. 李洋，戴广龙，杨苗苗. 高保水矿用凝胶阻化材料的制备和性能研究. 煤炭技术. 2023(03): 173-177 . 百度学术
4. 段西凯，周睿，何勇军. 矿用超吸水防灭火凝胶制备及性能研究. 煤矿安全. 2023(02): 71-76 . 本站查看
5. 谢军，卞兆庆，解恒星，王怡，王法铨. 基于CiteSpace的矿用凝胶研究趋势分析. 煤矿安全. 2023(02): 54-60 . 本站查看
6. 王海军，吴艳，马良，陈崇枫，孙保平，王相业，吴敏杰，刘善德. 陕北浅埋煤层一体化漏风通道探查技术. 煤矿安全. 2023(04): 83-90 . 本站查看
7. 陈鹏燕，周春山，程熙宇. CMC/AlCit/GDL防灭火凝胶的流变性能及本构方程研究. 应用化工. 2023(04): 1010-1014 . 百度学术
8. 唐金召，范利丹，张纪云，徐峰，余雳伟，杨杰，赵伟. 我国煤矿巷道锚杆支护理论及技术研究进展. 煤矿安全. 2023(06): 131-143 . 本站查看
9. 王毅泽，董凯丽，张玉龙，董智宇，王俊峰. CMC/ZrCit/GDL防灭火凝胶泡沫的制备及特性研究. 煤炭科学技术. 2023(06): 122-129 . 百度学术
10. 陈鹏燕，周春山. 矿用双网络凝胶防灭火特性研究. 煤矿安全. 2023(11): 84-91 . 本站查看
11. 杨苗苗，戴广龙. 矿用煤自燃防治高吸水高保水性水凝胶的制备及性能研究. 煤矿安全. 2022(02): 40-45 . 本站查看
12. 卜祝龙，张铎，吕英英，王慧，王泓皓，杨娟娟. 煤渣填充防火凝胶配比实验研究. 粘接. 2022(01): 12-18 . 百度学术
13. 韩福志，邵和，司俊鸿，张俊. 矿用堵漏无机触变防灭火凝胶的流变特性研究. 矿业安全与环保. 2022(01): 1-7 . 百度学术
14. 刘东. 基于程序升温实验的煤低温氧化特性数值模拟研究. 煤矿安全. 2022(05): 40-45 . 本站查看
15. 秦存利，刘袁昊，李军. 新型高分子材料防灭火技术研究与安全评估. 山东煤炭科技. 2021(10): 212-215+218+225 . 百度学术
其他类型引用(10)
计量
- 文章访问数:
- HTML全文浏览量: 0
- PDF下载量:
- 被引次数: 25
下载:
