为研究不同通风换气次数对煤矿井下电缆巷火灾的影响,基于FDS火灾模拟软件建立了某电缆巷全尺寸模型进行火灾模拟。模拟共设置四种通风换气次数工况,通过数值方法求解热驱动的低流速N-S方程得到了各工况下的电缆巷火灾烟气分布云图、空气浓度分布云图及火源点顶棚温度变化,确定了逆风侧最远通风距离与通风换气次数的关系式,并计算得到火源逆风侧最小烟气扩散距离为50.8 m。模拟结果表明,在通风逆风侧,风速小于1.70 m/s时,烟气达到最远扩散距离的时间随风速增大而增大,风速大于1.70 m/s时,烟气达到最远扩散距离的时间随风速增大而减小;逆风侧由于上部区域烟气含量更高,并受气流阻挡作用仍在不断堆积,而下部烟气含量较小,随风流向顺风侧蔓延,扩散作用明显,从而形成逆风侧同截面上下部空气含量差距较大、顺风侧空气含量分布较为均匀的情况;通风换气次数对于火源顶棚达到稳定温度所需时间无明显影响,但对其温度大小有一定影响,火源顶棚稳定温度与通风换气次数大小呈现反比趋势。研究结果可为工矿区电缆巷的火灾防治提供参考。

国家自然科学基金（51476172）；

1 电缆巷火灾数值模拟
1.1 模拟软件
1.2 基本假设
1.3 电缆模型简化
1.4 基本控制方程
1.4.1 质量守恒方程
1.4.2 动量守恒方程
1.4.3 能量守恒方程
1.5 电缆巷物理模型构建
1.6 网格划分
1.7 不同工况设置
1.8 边界条件设置
1.8.1 火源设置
1.8.2 其他边界条件设置
1.9 数值计算模型
2 模拟结果分析
2.1 烟气扩散模拟结果分析
2.2 空气浓度模拟结果分析
2.3 火源点顶棚温度分析
3 结 论

桂小红,游建平,苏树君,李颖,李伟.通风换气对煤矿井下电缆巷火灾影响分析[J].矿业科学学报,2021,6(03):348-355.