海拔高度对矿井巷道火灾烟气蔓延规律的影响研究

来源：黄金科学技术杂志2020年第2期北京时间：

作者：黄锐,吴娥,吴林

单位： 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083, 中南大学安全理论创新与促进研究中心，湖南 长沙 410083

摘要：矿井火灾已成为矿山安全生产过程中重点关注的问题之一，尤其高原地区受制于复杂的环境因素，火灾时期的抢险救灾成为难题，因此研究海拔高度对火灾烟气传播规律的影响具有重要的实践意义。采用火灾数值模拟软件FDS，对5种不同海拔高度（0，1 000，2 000，3 000，4 000 m）下矿井巷道火灾进行动态模拟，通过观察烟气扩散和动态升温过程，分析不同海拔高度下烟气扩散和温度分布规律，并对比不同海拔高度下矿井巷道内温度、烟气行为（CO浓度）和能见度等参数的变化情况，据此分析海拔高度对矿井火灾时期人员安全疏散的影响。结果表明：火灾烟气蔓延速率随着海拔高度的增加而减小，且高海拔地区减小幅度更大；随着海拔高度的增加，火灾蔓延过程中产生的顶峰温度和CO浓度值均减小，且能见度增强，对人体产生的危害也相应减小。总体来说，当海拔相对较高的矿井发生火灾时，相较于正常海拔地区，安全疏散时间延长，安全疏散距离缩短，更有利于人员逃生。

关键词：海拔高度,矿井火灾,烟气流动,温度场,CO浓度,数值模拟

基金资助：国家“十三五”重点研发计划项目“高海拔高寒地区矿山人机功效与应急救援技术”(2018YFC0808406)