矿井火灾应急救援系统：数值模拟与应用实证

本文主要探讨了矿井火灾应急救援系统的研究与应用，针对矿井主进风巷道火灾可能引发的重大灾害，该研究关注的重点是进风巷道胶带和电器电缆火灾发生后的烟流扩散运动。在设计救援方案时，关键在于建立一个能够远程监控并迅速响应的系统。系统的核心包括预设在两主进风巷联络巷之间的常开风门，以及进回风巷联络巷之间的闭锁风门。一旦火灾发生，常开风门会被远程控制关闭，防止烟流进入人员密集的采区，同时开启闭锁风门引导烟流进入回风巷，从而最大程度上保护井下作业人员的安全。 为了实现这一目标，研究人员首先构建了数学物理模型，运用先进的火灾动态模拟软件FDS进行数值模拟。通过模拟分析，他们对比了启用应急救援系统前后火灾烟流运动路径的变化，探究了不同火源（如点火源和线火源）对火灾蔓延、烟流运动特性以及温度分布的影响。这些模拟结果为地面监控人员提供实时的数据支持，以便于更准确地预测和控制井下的火势，确保救援行动的有效性。 本文的实证研究不仅验证了该应急救援系统的实用性，还证明了其在复杂矿井环境中的可行性。研究工作得到了国家自然科学基金、煤炭资源与安全开采国家重点实验室项目以及江苏省普通高校研究生科研创新计划等多方资金的支持，体现了其在煤矿安全领域的重要科研价值。 此外，作者王凯等人作为研究团队的重要成员，他们的专业背景和研究成果为矿井火灾预防和应急处理提供了宝贵的科学依据和技术支持。通过这篇文章，我们可以了解到在现代科技的帮助下，如何通过精确的数值模拟来提高矿井火灾应急救援的效率和安全性，这对于保障矿工的生命安全和降低矿井事故风险具有重要意义。