基于矿井机电硐室火灾动态演变过程的人员避灾辅助决策系统
发布时间：2022-01-27 18:20
矿井火灾是煤矿五大灾害之一,井下火灾发生后,由于受到火风压影响,导致巷道内风流紊乱,且燃烧产生的高温烟流会迅速蔓延,极大地威胁一线工人生命健康,及时高效地撤离井下工作人员对减少矿井火灾伤亡至关重要。避灾路径是人员安全撤离的绿色通道,避灾路径的选择将直接决定逃生人员的安全。而目前矿井火灾避灾路径规划和决策系统的运行主要存在（1）路径计算模型制定不够完善;（2）路径选择未充分考虑火灾动态变化参数（温度、CO浓度和可见度）的影响;（3）路径制定受决策者主观影响较大等问题。因此亟待开展基于矿井机电硐室火灾动态演变过程的人员避灾辅助决策系统研究。对矿井火灾的动态演化特征进行系统的分析,掌握矿井火灾发生和发展的规律。采用FDS火灾模拟软件获取火灾发生时的动态参数（温度、CO浓度和可见度）,并将获取的动态参数量化为可通行性安全系数。之后将可通行性安全系数应用到人员逃生路径当量长度计算模型中,建立了矿井火灾动态演变过程逃生路径当量长度的计算模型。对比分析常用的最优路径计算方法,采用经典的Dijkstra算法求取矿井火灾时期的最优路径。利用C++语言实现矿井最优路径系统算法的应用,开发出人员避灾辅助决策...
【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火灾发生过程
出现区域 原因 发生火灾的巷道以及与其相连巷道在热浮力作用下，烟流上浮受到顶板阻挡，逆着风流蔓延扩散在顶板附蔓延；随风压作上行通风旁侧支路下行通风主干支路局部火风压大于旁侧支路中的机械风压机械风压小于下行风流主干支路的局部火风压分支中风气体流逆退特性烧的可燃物火焰以及燃烧生成的烟流受热浮力影响向井巷内，向上漂浮的烟流受顶板阻碍作用，高温烟流将部分烟流逆着风流向进风向回流，这种现象叫做烟流
图 3-1 Pyrosim 软件分析流程图Fig 3-1 Pyrosim software analysis flow chart3.3 巷道当量长度计算模型在矿井最优避灾路径选择过程中，路径的选择必须是逃生人员可以在最短时间内安全可靠的到达矿井出口，实际距离最短并不能代表所用时间最短，逃生过程中还有许多其他因素需要考量。并且，所选择的最优路径一定不能受到矿井火灾影响，逃生人员的安全一定要被保证。将当量长度引入到矿井最短路径计算中，能够综合考量巷道环境以及火灾对逃生人员的影响，使得逃生人员可以安全有效的避灾逃生。巷道当量长度并不是指巷道实际长度，巷道实际长度只是当量长度在求取中需要考量的一个因素，除此之外还需考量巷道其他因素对逃生的影响。当量长度数值由巷道实际长度同巷道其他影响因子、通行难易系数以及巷道可通行性安全系数计算得到的，这样做可以尽可能的考量巷道环境和火灾对矿工逃生的影响，反映出逃生路径的绝对长度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿硐室电缆火灾数值模拟[J]. 张小翌,王德明,杨雪花. 工矿自动化. 2019(03)
[2]矿井机电硐室火灾的FDS模拟与分析[J]. 赵云龙,王飞,刘红威,李朴. 煤矿安全. 2018(12)
[3]矿井水灾逃生路径建模及路径规划研究[J]. 周越,朱希安,王占刚. 煤矿安全. 2018(11)
[4]基于ABM的矿井火灾应急疏散数值模拟[J]. 席健,吴宗之,梅国栋. 煤炭学报. 2017(12)
[5]矿井胶带火灾模拟与逃生影响因素分析研究[J]. 苏墨,王飞. 中国矿业. 2017(07)
[6]矿井灾变时期最优避灾路径研究[J]. 卢国菊,高彩军. 矿业安全与环保. 2017(02)
[7]矿井巷道火灾烟气流动影响因素模拟分析[J]. 李义杰,邬长福,高宗杰,陈祖云,邓权龙,陈亮. 矿业研究与开发. 2017(02)
[8]线火源与点火源在巷道火灾中烟流特性对比[J]. 齐庆杰,王欢,周新华,董子文. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]2006年-2015年全国煤矿事故类型浅析[J]. 高飞. 内蒙古煤炭经济. 2016(22)
[10]矿井胶带运输巷火灾蔓延规律的数值模拟研究[J]. 齐庆杰,王欢,董子文,周新华,李兴华. 中国安全科学学报. 2016(10)
博士论文
[1]王家岭矿钻孔逃生救援系统研究与应用[D]. 黄志凌.北京科技大学 2016
[2]深井受限空间物理实验系统研发与安全人因参数实验研究[D]. 游波.中南大学 2014
[3]基于物理场模型的矿井火灾动态仿真技术研究[D]. 谭波.中国矿业大学（北京） 2010
[4]矿井重大灾害动态机理与救援技术信息支持系统研究[D]. 邢玉忠.太原理工大学 2007
硕士论文
[1]典型矿井巷道外因火灾烟气运移规律及主要影响因素研究[D]. 孙丽青.太原理工大学 2018
[2]矿井胶带火灾灾变规律数值模拟及自动灭火系统设计研究[D]. 苏墨.太原理工大学 2017
[3]多层建筑火灾中烟气蔓延规律及对人员疏散影响研究[D]. 郭阿敏.太原理工大学 2017
[4]基于Virtools的煤矿井下逃生系统的研究[D]. 郭东.太原理工大学 2016
[5]矿井倾斜巷道火灾烟气运动规律及危害控制研究[D]. 鲁亚丽.武汉科技大学 2016
[6]基于FDS的矿井外因火灾数值模拟研究[D]. 邢震.西安科技大学 2013
[7]发电厂运行人员不安全行为分析及安全行为能力评价研究[D]. 刘阳阳.湖南科技大学 2013
[8]矿井火灾烟气流动及温度分布规律数值模拟研究[D]. 史文芳.太原理工大学 2013
[9]基于蚁群算法的应急救援最优路径研究[D]. 刘勇.中国地质大学 2010
本文编号：3612869
【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
火灾发生过程
出现区域 原因 发生火灾的巷道以及与其相连巷道在热浮力作用下，烟流上浮受到顶板阻挡，逆着风流蔓延扩散在顶板附蔓延；随风压作上行通风旁侧支路下行通风主干支路局部火风压大于旁侧支路中的机械风压机械风压小于下行风流主干支路的局部火风压分支中风气体流逆退特性烧的可燃物火焰以及燃烧生成的烟流受热浮力影响向井巷内，向上漂浮的烟流受顶板阻碍作用，高温烟流将部分烟流逆着风流向进风向回流，这种现象叫做烟流
图 3-1 Pyrosim 软件分析流程图Fig 3-1 Pyrosim software analysis flow chart3.3 巷道当量长度计算模型在矿井最优避灾路径选择过程中，路径的选择必须是逃生人员可以在最短时间内安全可靠的到达矿井出口，实际距离最短并不能代表所用时间最短，逃生过程中还有许多其他因素需要考量。并且，所选择的最优路径一定不能受到矿井火灾影响，逃生人员的安全一定要被保证。将当量长度引入到矿井最短路径计算中，能够综合考量巷道环境以及火灾对逃生人员的影响，使得逃生人员可以安全有效的避灾逃生。巷道当量长度并不是指巷道实际长度，巷道实际长度只是当量长度在求取中需要考量的一个因素，除此之外还需考量巷道其他因素对逃生的影响。当量长度数值由巷道实际长度同巷道其他影响因子、通行难易系数以及巷道可通行性安全系数计算得到的，这样做可以尽可能的考量巷道环境和火灾对矿工逃生的影响，反映出逃生路径的绝对长度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿硐室电缆火灾数值模拟[J]. 张小翌,王德明,杨雪花. 工矿自动化. 2019(03)
[2]矿井机电硐室火灾的FDS模拟与分析[J]. 赵云龙,王飞,刘红威,李朴. 煤矿安全. 2018(12)
[3]矿井水灾逃生路径建模及路径规划研究[J]. 周越,朱希安,王占刚. 煤矿安全. 2018(11)
[4]基于ABM的矿井火灾应急疏散数值模拟[J]. 席健,吴宗之,梅国栋. 煤炭学报. 2017(12)
[5]矿井胶带火灾模拟与逃生影响因素分析研究[J]. 苏墨,王飞. 中国矿业. 2017(07)
[6]矿井灾变时期最优避灾路径研究[J]. 卢国菊,高彩军. 矿业安全与环保. 2017(02)
[7]矿井巷道火灾烟气流动影响因素模拟分析[J]. 李义杰,邬长福,高宗杰,陈祖云,邓权龙,陈亮. 矿业研究与开发. 2017(02)
[8]线火源与点火源在巷道火灾中烟流特性对比[J]. 齐庆杰,王欢,周新华,董子文. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]2006年-2015年全国煤矿事故类型浅析[J]. 高飞. 内蒙古煤炭经济. 2016(22)
[10]矿井胶带运输巷火灾蔓延规律的数值模拟研究[J]. 齐庆杰,王欢,董子文,周新华,李兴华. 中国安全科学学报. 2016(10)
博士论文
[1]王家岭矿钻孔逃生救援系统研究与应用[D]. 黄志凌.北京科技大学 2016
[2]深井受限空间物理实验系统研发与安全人因参数实验研究[D]. 游波.中南大学 2014
[3]基于物理场模型的矿井火灾动态仿真技术研究[D]. 谭波.中国矿业大学（北京） 2010
[4]矿井重大灾害动态机理与救援技术信息支持系统研究[D]. 邢玉忠.太原理工大学 2007
硕士论文
[1]典型矿井巷道外因火灾烟气运移规律及主要影响因素研究[D]. 孙丽青.太原理工大学 2018
[2]矿井胶带火灾灾变规律数值模拟及自动灭火系统设计研究[D]. 苏墨.太原理工大学 2017
[3]多层建筑火灾中烟气蔓延规律及对人员疏散影响研究[D]. 郭阿敏.太原理工大学 2017
[4]基于Virtools的煤矿井下逃生系统的研究[D]. 郭东.太原理工大学 2016
[5]矿井倾斜巷道火灾烟气运动规律及危害控制研究[D]. 鲁亚丽.武汉科技大学 2016
[6]基于FDS的矿井外因火灾数值模拟研究[D]. 邢震.西安科技大学 2013
[7]发电厂运行人员不安全行为分析及安全行为能力评价研究[D]. 刘阳阳.湖南科技大学 2013
[8]矿井火灾烟气流动及温度分布规律数值模拟研究[D]. 史文芳.太原理工大学 2013
[9]基于蚁群算法的应急救援最优路径研究[D]. 刘勇.中国地质大学 2010
本文编号：3612869
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