煤炭学报

作者：王凯, 卢锋, 王纪硕, 马砺, 张嘉勇, 王建华, 师嘉毅,

关键词：矿井火灾, 烟流演化, 防火分区, 联动控制, 网络解算,

针对矿井火灾烟流不可控蔓延易导致重大事故，现场应急调控难度大缺乏联动排烟系统的问题，基于火灾烟流演化规律确定了传感器布设位置，提出了灾变烟流调控的原则方法、控风目标和求解模型。以转龙湾煤矿运输巷为例建立模型，模拟分析了火灾蔓延、烟气运移、CO与温度场分布等规律，确定了传感器布设最佳位置，并以转龙湾煤矿通风系统建立火灾烟流应急联动调控模型，使用短路排烟法模拟研究了一水平Ⅱ−3煤运输巷与西部巷道有无控风措施的火灾烟流演化规律，探讨了不同火源位置的风烟流演化特征及联动控风排烟方法，提出了矿井大防火分区与小防火分区结合的划分策略，开展了不同防火分区模式下火灾烟气演化模拟并对比控风排烟效果，揭示了矿井复杂通风网络火灾风烟流的联动调控机制。结果表明：风速对烟气运移影响较大，风速在2.0～2.5 m/s时，烟流逆退消失，风速大于2.5 m/s，高温烟气不再逆流，火灾初期巷道顶部出现高温区，依风速在巷道顶部多区域布置传感器；一水平运输巷后部起火，烟流180 s后将蔓延至一水平尾部与232采区，控制烟流时70 s时烟气被导入回风巷，西部巷道中后部起火，1500 s时整个采区被高温烟气侵袭，控制烟流时烟气被导入西部回风巷；将转龙湾矿井划分为了4个大防火分区和9个小防火分区，开展了灾变时期网络解算，证明划分的防火分区可有效控制火灾烟流且满足关键巷道的用风需求。基于传感器精确感知、研发了矿井火灾烟流智能应急联动控制系统，集成了备用电源和压风动力，保障了灾变停电、压风动力破坏条件下风门(风窗)的自动控制，实现了巷网风烟流联动控制，为井下人员逃生和灾情的应急处置创造了安全条件。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2026年第2期