基于ABM的矿井火灾应急疏散数值模拟
本文选题：ABM + 矿井火灾 ； 参考：《煤炭学报》2017年12期
【摘要】：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。
[Abstract]:By analyzing the previous research results of mine emergency evacuation, combined with the theory and method of ABM, the model of mine fire evacuation is established, and the Agent escape speed is selected as the main parameter to analyze the age and weight bearing situation. The influence of slope of roadway and extinction coefficient of fire smoke on escape speed. Based on the experimental roadway of non-coal mine, a three-dimensional mathematical and physical model of fire area and a physical model of evacuation of mine fire personnel are established. The fire area, the refuge chamber area and the ramp area are divided, and the boundary conditions such as exit, passable door and impassable gate are set up to make them more in line with the actual conditions of evacuation. Using Pyrosim software to solve the smoke distribution in the mine fire area, the distribution of smoke in the roadway in the fire area, the distribution of extinction coefficient K in the line of sight plane of the fire area (Z1. 6 m) and the range of values are obtained, and the results are verified by similar experiments with a ratio of 1:10. The evacuation time under normal condition, fire smoke condition and fire smoke condition are calculated by using Pathfinder software. At the same time, the time and space distribution of Agent escape velocity and the variation rule of Agent number with time are obtained. Through comparison and analysis, the influence of fire smoke on the whole evacuation time is obtained, which provides a reference for the formulation of emergency plan, the selection of self-rescue equipment, the layout of risk avoidance facilities and the prediction of the location of trapped persons.
【作者单位】： 北京科技大学土木与资源工程学院;国家安全生产监督管理总局;中国安全生产科学研究院;
【基金】：国家留学基金资助项目(201406460040)
【分类号】：TD752
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