井下礦車火災(zāi)放熱率計算方法分析

　　分析了礦井巷道中礦車不同部件著火的四種不同計算方法。并與兩次全尺寸礦車火災(zāi)試驗結(jié)果進行了比較。這四種不同的方法是基于礦車可燃組分間火災(zāi)蔓延的物理關(guān)系。前兩種方法使用臨界熱流作為點火標(biāo)準(zhǔn)，而其他兩種方法使用點火溫度。進行了敏感性分析，并進一步分析了影響因素。計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行了比較。由于所有燃油部件的表面溫度從未達到相應(yīng)的點火溫度，因此排除了采用點火溫度標(biāo)準(zhǔn)的兩種方法。對于采用臨界熱流密度準(zhǔn)則的兩種方法，發(fā)現(xiàn)不包括火焰輻射項的表達式是不合適的，因為火焰輻射對擴散機制起著重要作用。發(fā)現(xiàn)含有火焰輻射項的表達式非常接近觀察到的點火時間，除了鉆機的左后輪胎，它預(yù)測的點火時間比觀察到的要高得多。這種差異尚不清楚，必須進一步調(diào)查。研究還發(fā)現(xiàn)，表面熱損失對輸出結(jié)果沒有影響，因此在計算中可以忽略不計。在輪式裝載機的情況下，計算出的熱釋放率曲線與測量曲線不匹配，在鉆機的情況下也不匹配。這種情況下的困難在于準(zhǔn)確預(yù)測部件（在這種情況下是吸入軟管）的機械故障，這將引發(fā)非常嚴(yán)重的液壓油池火災(zāi)。

　　采礦車輛通常涉及采礦的大部分階段：勘探、鉆探、爆破、裝載和挖掘、運輸、服務(wù)和維護。不用說，地下礦山中的車輛作為主要礦山作業(yè)（裝載/挖掘）的主要組成部分發(fā)揮著極其重要的作用。采礦車幾乎可以在礦井的所有部分找到。

　　一般來說，地下礦山的環(huán)境對采礦車輛有很大的要求，比如輪胎的磨損很大，因為環(huán)境惡劣，有些類型的車輛，如裝載機，設(shè)計用于承受操作員區(qū)的落石。因此，采礦車的設(shè)計通常以緊湊的設(shè)計和堅固的結(jié)構(gòu)來區(qū)分。

　　采礦車的主要可燃部件因車型而異，例如，輪胎通常主要用于裝載機和液壓軟管，而液壓油通常主要用于鉆機。最常見的火災(zāi)原因是熱表面上的易燃液體，通常液壓油噴在設(shè)備熱表面上。

　　為了降低火災(zāi)風(fēng)險，一些車輛在發(fā)動機艙內(nèi)安裝了自動滅火系統(tǒng)。另一種方法是使用耐火或不可燃的材料，從而降低火災(zāi)負(fù)荷和火災(zāi)蔓延的風(fēng)險，例如使用耐火液壓油。

　　為了量化熱量和煙霧傳播，必須確定火災(zāi)的熱釋放速率。因此，計算地下礦山中各種類型采礦車的總熱釋放率的方法在礦山消防安全設(shè)計中具有重要的工程應(yīng)用價值。一種方法的輸出將為我們提供有關(guān)最大熱釋放速率、最大熱釋放速率的時間以及火災(zāi)持續(xù)時間的數(shù)據(jù)。在礦井內(nèi)可找到特定類型車輛的部分設(shè)計煙霧通風(fēng)系統(tǒng)，以及監(jiān)督整個礦井的通風(fēng)系統(tǒng)時，最大放熱率和最大放熱率的時間至關(guān)重要。最大放熱率的增加可能改變礦井的流動狀況，也會增加通風(fēng)系統(tǒng)的需求和容量。有關(guān)火災(zāi)持續(xù)時間的數(shù)據(jù)在設(shè)計特定位置礦工的出口安全時至關(guān)重要，因為地下礦山通常使用具有有限空氣供應(yīng)的避難室作為出口解決方案。