计算机模拟技术在矿井火灾应急救援系统中的应用

针对如何有效控制火灾烟雾的扩散加以研究,提出一种可以减小烟雾的影响面积的方法。并构建基于计算机模拟技术的应急救援系统,为远程操控排风门与监控提供了理论支持。     

矿井输送带火灾远程应急救援系统的应用

针对龙东煤矿西翼输送带巷可能出现的输送带火灾的情况,减少输送带火灾给西翼采区造成的人员伤亡,在西翼采区建立了一套输送带火灾远程应急救援系统。该系统利用6道电控气动救灾门以及风门控制器,通过光纤与上位机通讯,远程控制自动风门的开闭从而控制火灾时期风流流向,防止风流紊乱,使风流流动状态有利于撤人救灾,保证矿井受灾区域内人员的安全撤离,防止火灾的影响扩大。     

矿井火灾应急救援能力评价

近几年在煤矿特别重大事故中出现了一个新特点,即许多特别重大事故发生后,由于矿井应急救援能力薄弱,造成事故危害和灾害范围进一步扩大。利用模糊综合评价法对矿井火灾应急救援能力进行综合评价,从而确定矿井火灾应急救援能力,了解应急救援中存在的问题,使矿井发生火灾后能及时启动应急救援预案,尽可能保护员工的生命安全,以减少事故损失。     

胶带巷火灾应急救援系统的应用与实践

分析了胶带巷火灾的特点及危害性,指出了火灾发生时,火风压与节流效应是导致风流紊乱的主要原因。建立了胶带巷火灾应急救援系统,包括信号采集系统、智能终端、报警系统和远程控制系统4个部分,其中智能终端是实现风流控制的主要部分。     

火灾火源的数值模拟方法

本文采用Ｒｅｙｎｏｌｄｓ时均方程和ｋ－ε双方程组成的偏微分方程组来模拟火灾时期火源附近的速度场、温度场、浓度场的分布情况，讨论了二维偏微分方程组的求解方法步骤，并以实例说明了程序的应用。     

基于三维通风系统的矿井火灾影响模拟研究

矿井火灾烟气是造成大量人员伤亡的主要原因之一,为了更好地制定井下火灾紧急救援预案,文章通过仿真模拟法研究了煤矿的进风、用风和回风地点发生火灾后的烟气流动规律。利用Ventsim可视化通风软件建立东荣三矿三维矿井通风系统模型,选取采煤工作面、采煤工作面回风巷以及主井作为研究对象,模拟井下发生火灾的情形,通过获得的数据分析CO扩散情况,制定相关应急措施。研究结果表明:主井发生火灾,CO气体会出现剧烈波动,短时间内能扩散至井下各个工作面,危害性极大;采煤工作面发生火灾,风门的位置以及关闭的时间长短对遏制CO气体传播十分关键;采煤工作面回风巷着火,在采空区瓦斯未涌出和积聚的前提下,CO会随着回风巷排出井外,危害性小。     

矿井外因火灾局部反风FDS数值模拟

采用FDS数值模拟的方法,建立了某矿的几何模型,对火源在进风巷以及火源在工作面时反风的情况进行模拟,研究了2种工况下各巷道的温度场分布情况、烟气流动情况、可见度情况等。研究结果表明,当火源在工作面进风巷道时,及时采取反风措施,能有效的将烟气控制在上流,有利于人员的疏散,防止灾害扩大。     

基于数值模拟的矿井火灾虚拟再现方法研究

研究了虚拟现实技术与CFD技术耦合原理,提出了利用数值模拟结果真实再现矿井火灾场景的方法。在矿井火灾流场中引入了离散颗粒相,利用颗粒位置、速度、温度参数控制虚拟环境中烟气的运动特征和色彩特征。以综采工作面及联络巷道为模拟场景,再现了矿井巷道火灾烟流流动现象。     

矿井火灾数值模拟与分析

文章利用FDS软件建立柳塔煤矿井下12煤通风系统巷道的三维模型;在矿井采空区域遗留矿柱设置火源,采用混合分率燃烧模型模拟火灾烟气蔓延过程;通过对FDS模拟结果进行分析,得到烟气温度、能见度等参数随时间的变化规律,确定火灾危险区域,为矿井实施反风及制定反风应急预案提供理论依据。     

基于ABM的矿井火灾应急疏散数值模拟

通过分析前人对于矿井应急疏散的研究成果,结合ABM相关理论和方法,建立了矿井火灾人员疏散ABM模型,并选取Agent逃生速度作为主要参数,分析年龄、负重情况、巷道坡度和火灾烟气条件下的消光系数对逃生速度的影响。基于非煤矿山试验巷道,建立了火灾区域三维数学物理模型以及矿井火灾人员疏散物理模型。划分了火灾区域、避难硐室区域和坡道区域,设置了出口、可通行门、不可通行门等边界条件,使其更符合疏散时的实际情况。利用Pyrosim软件求解矿井火灾区域烟气分布,得出了烟气在火灾区域巷道的扩散情况,火灾区域视线平面消光系数 K 的分布( Z =1.6 m)及取值范围,并通过比例为1∶10的相似实验验证。利用Pathfinder软件分别求解了正常条件下疏散、火灾烟气条件下疏散以及火灾烟气条件下避险3种状况下的疏散情况,3种状况下的疏散时间分别为146,163,91 s。同时得出了Agent逃生速度的时空分布,以及Agent数量随时间变化规律。通过对比分析,得出火灾烟气对整体疏散时间的影响情况,从而为相关应急预案的制定、自救装备的选型、避险设施的布置以及被困人员位置的预测提供参考。     

矿井灾害可视化应急救援系统的研究与应用

文章以河北金牛能源集团东庞煤矿为例,通过对矿井情况的全面了解和矿井灾害应急救援技术的研究,利用地理信息系统控件mapx建立了可视化的矿井灾害应急救援系统,系统拥有内容丰富的数据库和知识库,将井下危险源、工作面、避灾路线、灾害影响区域、通讯设备分部等与矿井救灾密切相关的信息在地图上动态显示,并且将其属性信息与图形信息紧密结合,图文并茂,为矿井灾害的预防和处理提供有力的技术支持。     

矿井T形巷道火灾烟流控制方法研究

通过建立T形矿井巷道模型,使用Fluent软件模拟巷道起火后的烟气流动,研究巷道端口不同给排风组合对火灾烟气中CO、温度及排烟量的影响.结果分析表明:火灾发生时,由于外部风流加剧烟气逆流,短时间内热量集中累积,给风口一侧的巷道烟气体积分数与温度起伏不定或缓慢降低;单巷道供风的控制方法要明显优于双巷道供风.假设垂直巷道存...     

基于FPP-区间可拓的矿井火灾应急救援能力评估

为解决煤矿矿井火灾应急救援能力评估指标模糊性的问题,首先从矿井通风系统情况、矿井防灭火能力、应急救援信息保障、应急救援组织保障、应急救援人员和物质保障5个方面构建了矿井火灾应急救援能力评估指标体系;其次,提出基于模糊优先规划(FPP)和区间可拓理论的矿井火灾应急救援能力评估模型,该模型借助三角模糊数构造模糊判断矩阵,采用FPP得到指标权重,然后利用区间可拓理论计算得出矿井火灾应急救援能力等级;最后,运用该模型对某矿井的火灾应急救援能力进行评估。评估结果表明,该矿井应急救援能力较弱,需进行局部调整,同时验证了该模型具有适用性及有效性,为矿井火灾应急救援能力评估提供了一种新的方法。     

基于GIS的煤矿瓦斯事故应急救援系统研究

通过对煤矿瓦斯事故应急救援技术的研究,利用地理信息系统控件MapX建立了可视化的煤矿瓦斯事故应急救援系统,该系统拥有丰富的数据库和知识库,将井下危险源、工作面、避灾路线、瓦斯影响区域、救援设备分布等与煤矿瓦斯密切相关的信息在地图上动态显示,并且将其属性信息与图形信息紧密结合,图文并茂,为煤矿瓦斯事故的预防和处理提供有力的技术支持。     

创新现场应急救援体系建设研究与实践

张矿集团结合实际,通过创建井下应急救援硐室,组建现场应急救援队伍和建立健全现场应急救援运行机制,使矿井现场应急救援力量和水平迅速提升.研究与实践表明,张矿集团现场应急救援体系具有科学性、先进性和实用性,对不断完善我国矿山应急救援体系建设具有十分重要的意义.     

基于云平台的矿井水害智慧应急救援系统与应用

随着云计算、物联网、大数据、人工智能等技术的发展,智慧应急救援已成为矿山安全生产监察的迫切需求。提出了基于云平台的矿井水害智慧应急救援服务体系,采用混合云架构,提供按需和弹性计算能力及存储资源。通过集成与挖掘所有可能的历史和实时数据,建立云环境下多源异构、大规模、跨领域、动态信息资源"一张图",推动信息资源共享,建设应急救援智库。在此基础上,研发了应急救援系统,实现数值模拟、预测预警、应急疏散、应急评估、人员设备管理等功能,支持矿山应急演练和应急决策,依托现代信息技术为矿井水害应急救援提供智能化的服务和管理,实现矿井水害事故预防、检测、预警、处置、评估等全过程动态管理和控制。     

煤矿应急救援可视化现场指挥系统的设计和实现

基于矿区紧急救援和突发事件处理时的现场音视频信息,利用H264协议实现视频编解码,利用Speex语音引擎实现音频编解码,依托无线Mesh网络,结合RTP实时传输协议和基于SIP协议的语音对讲技术,实现了基于音视频的应急救援可视化现场指挥系统;系统通过摄像仪、听说器、生命体征传感器、多参数气体测定器,将事发地点的现场图像、环境参数、救护队员生命体征等信息传输至后台指挥中心,同时系统支持前方和后方的双向语音对讲,供救援指挥人员实时掌握整个救援情况并进行可视化的管理和调度。通过国内煤炭行业多个救护队的应急救援演练实践表明:该系统提高了救灾工作的安全性、可靠性和灵活性,对防止二次灾害的发生提供了有效的预防途径,取得了良好的救援效果。     

区域性矿山应急救援体系构建研究现状与发展趋势

对我国区域性矿山应急救援体系建设现状及存在的问题进行了分析,并着重从区域性矿山应急救援管理体制、组织建设体系、技术支持体系、装备保障体系、信息通信系统、培训及演练体系等方面进行了构建及探讨,提出适应我国矿山当前新形势下的区域矿山应急救援体系构建思路,旨在提高我国政府及矿山企业应对各种矿井突发灾害事件的能力。     

煤矿应急救援组织结构模式研究

针对目前煤矿应急救援组织缺少设计方法的情况,分析了煤矿应急救援组织特征,确立了煤矿应急救援组织设计方法。依据设计方法,对救援任务分解,进行任务-资源规划,将煤矿应急救援的各微观主体分为4个实体,建立煤矿应急救援组织结构模式,并将组织结构模型抽象为网络,通过对效率、效率比的计算来获得应急救援组织的效率。最后,通过实例进行了验证,结果表明,此应急救援组织模式具有良好的适应性。