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。     

风速对上行通风巷道火灾烟羽及温度场影响

以某矿井上行通风工作面巷道为模型,运用火灾场模拟软件FDS对该工作面火灾时烟羽及温度场进行模拟分析。结果表明:烟羽不易发生逆流,旁侧倾斜巷道易发生风流逆转;风速越大,烟羽扩散范围越小;风速增大对温度降低无明显效果,反而加大温度危害性。     

基于FDS的矿井巷道火灾烟气致灾的数值模拟

巷道火灾时期,烟气流动受各种因素影响复杂多变,为研究火灾期间烟气扩散规律及致灾特性,基于FDS对\"L\"型巷道进行数值模拟,同时参考《煤矿安全规程》规定风速,重点模拟1.92 MW和2.7 MW火源功率下,0.25～2.1 m/s风速内巷道火灾烟气蔓延和温度分布变化情况.结果表明:火源功率和风速对烟气扩散影响较大,下风侧...     

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。     

倾斜巷道的火灾蔓延特性及火灾时的通风变化

<正> 一、前言进行井下开采的矿山,除水平巷道外,还有其他的斜巷和竖井等各式各样的地下构造。其中多数布设着坑木等可燃物,而且一般是进行强制通风或自然通风,所以存在着容易在大范围扩大的巷道火灾的潜在危险。特别是在斜巷,已知其在进行上行通风时火灾的蔓延显著加快,在进行下行通风时由于火焰和通风的相互     

夏甸金矿深井通风降温试验及数值模拟研究

针对夏甸金矿深井通风降温问题,在该矿-682 m水平掘进巷道进行了通风降温试验,并运用Fluent数值模拟软件对试验巷道进行模拟,以此来研究通风降温过程中巷道内风流速度场与温度场的变化规律。试验结果表明,通风过程中,风量越大,降温效果越明显。Fluent模拟结果表明,通风过程中,风流在距掌子面20 m内会形成涡流,风流紊乱,而在距掌子面20 m外,风流则较为稳定;巷道内距掌子面越近,温度越低;受风流与岩壁热交换的影响,巷道断面的温度会呈现出四周高中间低的分布规律。对比试验数据与模拟结果,验证了Fluent数值模拟的准确性与可靠性,为解决夏甸金矿其他掘进巷道的通风降温问题提供了参考依据。     

上向分层充填法采矿的数值模拟研究

为了科学地评价矿区在水岩耦合条件下采矿过程中的矿柱稳定性以及地面沉降问题,避免工程经验类比法的不确定性和随意性,在工程地质勘察以及岩体物理力学试验的基础上,运用应力和位移的统一场理论,以司家营铁矿为工程背景,利用矿段的工程地质剖面图,在有限元数值分析软件ANSYS中建立精细的三维数值计算模型,导入FLAC3D数值模拟软件进行矿区在水岩耦合条件下的数值模拟,最后获得地表沉降云图、矿柱的应力云图以及渗流场的矢量分布图。在此基础上对矿山开挖过程中的地面位移、矿柱应力和渗流场的分布特征进行了分析,对上覆岩层及地表变形和矿柱承受的应力状况进行预测。最终成果不仅可以对现阶段矿山的开采过程提供一定的科学依据,同时对矿山的安全生产具有重要的指导意义。     

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。     

矿山通风网络火灾的计算机仿真模拟

应用矿山通风网络火灾模拟软件对矿山井下的水平巷道火灾和倾斜巷道火灾分别进行了全网络的计算机仿真模拟,得出了火灾烟流侵入巷道的时间和温度、人员在通风网络中逃生的避灾路线、火灾期间烟流滚退现象发生的临界风速、烟流滚退的距离及救灾决策要点等结果。仿真模拟结果表明：该软件的计算结果可靠、界面友好、功能实用,可作为矿山防灭火工程性能化设计的重要手段。     

渗流与应力耦合作用对边坡稳定性影响的数值模拟研究

研究渗流与应力耦合作用对裂隙边坡稳定性的影响具有重要的工程指导意义。对呈现裂隙边坡特征的金堆城钼矿北帮边坡分别在不考虑地下水渗流以及考虑渗流与应力共同作用两种情况下进行的有限元数值模拟研究表明:渗流与应力耦合对边坡稳定性具有直接的削弱作用。     

露天边坡开挖稳定性的数值模拟研究

在现场工程地质调查和岩石力学实验的基础上,利用FLAC3D对银山露天边坡开挖过程进行了模拟计算,应用位移变化、速度矢量、塑性区的综合分析方法,得到了边坡破坏对应的开挖深度。     

露天边坡开挖稳定性的数值模拟研究

在现场工程地质调查和岩石力学实验的基础上,利用FLAC^3D对银山露天边坡开挖过程进行了模拟计算,应用位移变化、速度矢量、塑性区的综合分析方法,得到了边坡破坏对应的开挖深度。     

上向分层回采采场稳定性数值模拟研究

根据凡口铅锌矿不同采场顶板围岩条件, 分别建立了典型采场模型Ⅰ(采场顶板为矿体)和模型Ⅱ(采场顶板为充填体), 采用有限元分别对两模型上向水平分层充填回采的整个过程进行了分步模拟, 获得了开挖过程中采场顶底板、侧壁的应力分布及位移变化情况, 对比分析了不同采场顶板围岩条件下分层开采对采场稳定性的影响。研究表明, 采场顶板为充填体的采场回采过程中应力、位移变化量均大于采场顶板为矿体的采场。因此, 为确保安全回采, 回采后期必须做好顶板支护工作。研究结果为优化采场结构参数和指导地压控制提供了可靠的理论依据。     

工作面推进方向对坡体采动裂缝影响的数值模拟

山体采动裂缝是诱发坡体滑坡的重要因素。通过UDEC数值模拟分析了工作面上坡和下坡开采产生山体裂缝的差异,结果表明:工作面上坡开采时下半坡体和坡脚受采动附加应力作用很难形成较大的裂缝,下坡开采时坡顶、坡体中部更容易产生较大裂缝;上坡开采形成牵引型正裂缝,下坡开采形成推动型逆裂缝;上坡开采超前裂缝距离大于上坡开采。     

风门开启对通风网络风流非稳定影响的数值模拟分析

基于非稳定通风理论,建立了矿井通风网络风流非稳定流动的一般数学模型,根据该模型可以模拟出矿井通风系统内非稳定状态下每条巷道任意时刻流过的风量。探讨了如何求解各种常见非稳定通风影响的问题,分析了基于差分法的非稳定通风模拟算法,并针对某一实际矿井通风系统,定量分析了该矿井某一主要风门突然开启后,通风网络中风向稳定和不稳定分支的风流随时间的变化规律,以及惯性系数对风量变化的影响,为矿井通风与瓦斯管理提供科学依据。     

复杂空区群影响下矿山边坡稳定性数值模拟

以河北某金矿多年开采形成的复杂空区群为背景,利用FLAC3D建立三维计算模型,研究空区群影响下的露天开采边坡稳定性,选取典型剖面计算了边坡稳定安全系数。结果表明：空区的存在对边坡的整体稳定性影响不大,但靠近边坡边帮的空区可能引起边坡的局部失稳;空区经废石非胶结充填方式处理后,边坡安全系数能显著提高,稳定性有明显改善。该研究方法可供类似矿山借鉴。