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《井下巷道火灾蔓延与控制技术研究》 本书深入探讨了井下巷道火灾的发生机理、火灾蔓延规律以及有效的控制与扑救策略。针对复杂多变的井下环境，如有限的通风条件、易燃易爆的矿物以及狭窄的巷道空间，本书系统分析了各种因素对火灾发展的影响。 第一部分：井下巷道火灾特性分析 本部分首先详细阐述了井下巷道火灾与地面火灾在热力学、化学动力学及传播方式上的显著差异。我们将从以下几个方面展开： 火源识别与分类： 详细介绍井下常见的火源，包括电气短路、摩擦生热、违规用火、自燃以及瓦斯/煤尘爆炸等，并对其发生概率和潜在危害进行量化评估。 可燃物特性与燃烧行为： 深入研究井下巷道内存在的各类可燃物，如煤炭（不同煤种的挥发分、固定碳含量、粒度分布）、木材支架、塑料材料、油料等，分析它们在不同氧气浓度、温度和压力下的燃烧性能，包括点燃温度、燃烧速率、放热速率以及产烟量等关键参数。 火灾蔓延机理： 重点分析热量传递在井下巷道火灾中的作用，包括辐射传热、对流传热和传导传热。详细解析火灾在巷道内的传播途径，如沿壁面传播、气流驱动下的火焰蔓延、热辐射引燃远处可燃物等。特别关注煤尘和瓦斯爆炸作为火灾触发或增强因素的作用。 烟气生成与扩散： 详细研究火灾过程中产生的烟气成分、温度、密度以及毒性。分析烟气在井下巷道内的流动规律，包括受自然通风、机械通风以及火灾本身诱导的烟气层形成和向下（或向上）蔓延的动力学过程。探讨烟气对人员疏散和灭火作业的阻碍作用。 火灾影响评估： 评估井下巷道火灾对人员安全、设备损坏、巷道结构破坏、环境污染等方面的综合影响，并建立相应的风险评估模型。 第二部分：井下巷道火灾蔓延的数值模拟 本部分将重点介绍如何利用先进的计算流体动力学（CFD）技术对井下巷道火灾进行数值模拟。 CFD模型构建： 详细介绍用于模拟井下巷道火灾的CFD模型，包括几何建模、网格划分、物理模型选择（如湍流模型、燃烧模型、辐射模型、多相流模型等）以及边界条件设定。 模型验证与标定： 通过与实验室模拟实验数据、现场火灾监测数据进行对比，对CFD模型的准确性进行验证和标定，确保模拟结果的可靠性。 火灾蔓延过程模拟： 利用建立好的CFD模型，模拟不同火源、不同巷道布局、不同通风条件下的火灾蔓延过程，包括火焰高度、温度分布、烟气浓度、风速变化等关键参数的演变。 火灾扑救策略模拟： 模拟不同灭火剂（如水、泡沫、惰性气体）、不同灭火方式（如喷淋、淹没、隔离）对火灾蔓延的抑制效果，为制定有效的灭火预案提供科学依据。 多场耦合模拟： 探索火灾的温度场、速度场、组分场以及巷道结构变形之间的耦合作用，更全面地理解火灾的复杂行为。 第三部分：井下巷道火灾的控制与扑救技术 本部分将集中讨论针对井下巷道火灾的有效控制和扑救策略。 防火设计与措施： 提出井下巷道在设计阶段应采取的防火措施，包括选用低燃性的建筑材料、设置防火隔离带、优化通风系统设计以利于排烟和隔离火源等。 火灾早期监测与报警： 探讨高效的火灾监测技术，如红外探测、气体传感器、烟感报警器以及视频监控等，并分析其在井下环境下的适用性与局限性。 灭火剂的选用与应用： 详细分析各类灭火剂在井下环境下的灭火效率、适用范围以及可能产生的二次危害。重点研究水基灭火剂、泡沫灭火剂、干粉灭火剂以及新型灭火材料的应用。 灭火设备与技术： 介绍适用于井下巷道的灭火设备，如移动式灭火装置、固定式喷淋系统、消防水炮以及排烟设备等，并讨论其操作规程和维护要点。 人员疏散与救援： 制定科学合理的人员疏散方案，包括疏散路线的选择、应急照明、自救呼吸器等防护装备的使用。同时，探讨消防救援队伍在井下火灾救援中的行动策略与安全保障。 火灾扑灭后的处理： 涵盖火灾扑灭后的余火处理、现场勘查、原因分析以及后续的恢复重建工作。 本书的目的是为矿山安全管理人员、通风与安全工程师、消防技术研究人员以及相关领域的学生提供一套系统、深入的理论指导和技术参考，以期提高井下巷道火灾的预防能力和应急处置水平，最大程度地保障人员生命安全和矿山财产。
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