矿井火灾避灾决策支持系统的研究与设计

矿井火灾避灾决策支持系统是“数字化矿山”建设中的一个重要组成部分,矿井一旦发生火灾将会带来极大的财产损失甚至人员伤亡。本文对巷道发生火灾时避灾路线的选择、巷道内的温度分布以及烟雾的扩散进行了研究。设计了基于B/S模式的WebGIS三层体系结构的决策支持系统。     

矿井火灾时期温度分布数值模拟

矿井发生火灾时，由于风流温度的变化，在井巷中会产生“浮力效应”和“节流效应”，风流受火灾动力的作用，容易引起其状态紊乱，甚至造成整个通风系统风流状态的混乱。矿井火灾时期温度不易直接测量，本文提出了矿井火灾时期温度分布计算数学模型，结合人工智能理论中的深度优先搜索法，编写了火灾时期烟流传播过程及温度分布的软件，对矿井火灾时期烟流传播过程及温度分布进行了数值模拟，对制定火灾预案及火灾时期决策具有重要意义。同时利用深度优先搜索法，确定了火灾时期任一时刻非污染范围、污染范围、火区和可能污染范围，为确定避灾路线和救护路线提供了依据。     

姚桥煤矿外因火灾隐患分析及对策

分析和梳理了姚桥煤矿不同地点的外因火灾隐患,在对比全矿井反风和区域性反风并对后者进行可行性分析后,提出了采用区域性反风以及调整通风系统应对外因火灾突发事故的对策。笔者根据姚桥煤矿的实际情况,并结合自己从事"一通三防"多年的工作经验整理成文,可为现场工程人员进行矿井抗灾、避灾、救灾提供一些参考和帮助。     

井下火灾位置判定及其应用程序

本文介绍了井下火灾位置判定系统。该系统利用井下烟雾探头的实测数据，结合通风网络解算和火灾位置判定计算机模型，可自动发现火灾和确定火灾位置，对矿井救灾避灾有重要意义。     

VR技术在煤矿安全中的应用

介绍了虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR)的特点、发展现状及虚拟现实技术在煤矿安全中的应用领域:如煤矿生产系统展示、矿井火灾和瓦斯爆炸的研究、安全教育与避灾训练、救灾指挥决策等。通过矿井火灾模拟系统的开发说明了虚拟现实系统实现的方法及手段。     

大屯徐庄煤矿井下紧急避险系统的构建

提出以紧急避险设施为基础的煤矿新型紧急避险系统,给出了紧急避险系统构建的依据及其原则,通过在井下布置避难硐室、救生舱与矿井各系统结合形成煤矿安全避险系统,可在事故中为被困作业人员提供应急避难空间,降低煤矿事故死亡率.以大屯徐庄煤矿为实例进行紧急避险系统构建的研究,指出避难硐室、救生舱在矿井实际条件中的设置方法,为国内煤矿紧急避险系统构建提出指导性依据.     

VR技术在煤矿安全中的应用

介绍了虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）的特点、发展现状及虚拟现实技术在煤矿安全中的应用领域：如煤矿生产系统展示、矿井火灾和瓦斯爆炸的研究、安全教育与避灾训练、救灾指挥决策等。通过矿井火灾模拟系统的开发说明了虚拟现实系统实现的方法及手段。     

基于MapObject的矿井火灾动态最佳救灾路线数学模型和算法

运用运筹学中图论的理论和方法建立了井下火灾动态救灾路线数学模型,用改进的Dijkstra算法求解该模型并用MapObject控件实现.结合井下火灾时期救灾路线动态选择过程详细介绍了改进的Dijkstra算法运算的各个步骤,拟合出矿井火灾时期人员停留和行走时间与温度的关系函数.以东庞矿矿井灾害应急救援项目为例,通过程序运算,在东庞矿井下巷道分布示意图上动态搜索救灾人员营救受灾人员的最佳救灾路线,不但实现了可视化要求而且效率高,为矿井火灾救灾提供了有力的技术支持.     

井下避难硐室示范化矿井建设实践

通过大柳煤矿有限公司井下安全避险"六大系统"的建设实践,根据安监总煤装[2011]33号文件要求,通过对监测监控、人员定位、压风自救、供水施救和通信联络五大系统的完善建设,结合矿井实际情况,重点对"紧急避险系统"进行了示范建设,探索出煤矿安全避险"六大系统"的建设方法,对推广建设具有很好的示范作用。     

一套网络虚拟现实高层建筑火灾避险模拟系统

针对高层建筑火灾应急情景下避险模拟训练的时间和空间条件限制严格、训练后反馈较弱等问题,通过对火灾烟雾与火焰进行模拟,结合火灾安全避险模拟指标,提供了一种帮助用户摆脱时间和空间限制,进行沉浸式火灾安全模拟训练,并能进行安全评估的网络虚拟现实(WebVR)高层建筑的火灾避险模拟系统。经测试,该系统能够使用户摆脱时间和空间限制进行沉浸式的火灾安全模拟训练,用户测试成功率95.2%,评分正确率100%,为解决高层建筑火灾应急情景下避险模拟提供了一个可行性实例。     

基于瓦斯煤尘爆炸的矿井紧急避险系统研究

为了更科学合理地布置矿井紧急避险系统,以瓦斯煤尘爆炸为例,引用炸药爆炸规律将瓦斯煤尘爆炸的伤害划分为非常严重区、严重区和轻微区;运用爆炸超压值衰减理论、热辐射伤害准则和毒物-浓度伤害准则,建立了矿井瓦斯煤尘爆炸三区伤害范围划分准则;结合瓦斯煤尘爆炸的特点及不同紧急避险设施的优缺点,对井下避险设施的合理位置和类型进行了探讨。结果表明:非常严重区和严重区以冲击波伤害为主,轻微区以有毒有害气体伤害为主;在非常严重区设置避难设施对瓦斯煤尘爆炸事故无效;在严重区中部应设置抗爆性较高的可移动救生舱;在轻微区内宜设置密闭性较强的避难硐室。     

矿井供水施救系统和通信联络系统

目前,我国正在强制推行煤矿、非煤矿山井下避险系统和避险设备的安装与建立。国务院23号文件要求,煤矿、非煤矿山要在3年之内建立安装监测监控、井下人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等六大矿山井下避险系统,逾期未安装的,将面临相应惩处。本期介绍的是矿井供水施救系统和通信联络系统。     

基于元胞自动机的井巷火灾仿真

提出了一种基于元胞自动机的井巷火灾可视化仿真方法.在矿井巷道可视化的基础上,通过对火灾元胞进行表征,综合考虑可燃物类型与投放密度、井巷通风、井巷坡度等因素对井巷火源引燃效果的影响及双扩散作用、井巷通风、浮力作用和节流作用等因素对火灾烟气蔓延效果的影响,采用概率函数进行元胞自动机建模,构建了表达元胞温度的井巷火源燃烧模型和表达元胞浓度的井巷火灾烟气蔓延模型.基于火源元胞燃烧演化规则和烟气元胞蔓延演化规则,通过可视化手段展示了井巷火灾火源燃烧和有害气体浓度的时空发展变化.同时以矿山实际数据进行检验,说明了基于元胞自动机的井巷火灾仿真的可行性与有效性.     

矿井外因火灾的预防与应急处理

矿井火灾具有空间受限、人员难以躲避、会产生大量的CO等有毒有害气体、可能烧毁矿井通风设施等众多危害。本文从矿井外因火灾的隐患分析出发,对如何预防矿井火灾的发生、发生火灾时的应急响应、部分场所的火灾处理、灾变现场人员应急要点等进行了论述。     

矿山救援的“诺亚方舟”——江麓机电集团有限公司矿山救援车功能简介

我国是一个矿业大国，但大多矿山缺乏完善的紧急避险系统和必要的紧急避险设备。在发生矿难后，会因为救援人员不能及时准确赶到事故发生现场，或者被困人员无法逃生，从而延误宝贵的救援时间，大大降低被困人员生还的机会。近日．记者从江麓机电集团有限公司获悉，该公司成功研制CKJ10／96—6GP矿山救援车顺利通过96小时真人生存试验，用于矿山救援的“诺亚方舟”铸造完成。矿山救援车本身并不能避免矿难发生．但在矿难发生后．却是被困矿工最管用的“临时避灾所”。     

运用监控数据的矿井通风网络动态解算及应用

为解决矿井通风日常管理及优化设计和系统方案模拟等矿井通风安全问题,提出通风监测与通风仿真一体化算法.通过共享矿井监控系统数据库的方法,实现基于互联网技术的在线实时通风仿真计算.研究结果表明:将该算法与矿井通风系统仿真相结合,不仅可以实现矿井通风管理信息系统与矿井监测系统一体化,而且可以完成煤矿通风系统的在线实时仿真以及完成煤矿通风网络的动态解算.通过对霍州煤电三交河煤矿通风系统的实际应用,取得了良好的现场应用效果.     

矿井火灾过程的虚拟现实决策系统研究

以现有的矿井火灾理论和虚拟现实模拟理论为基础，采用VC可视化编程技术开发了矿井火灾动态发展过程的虚拟现实决策专家系统实用模拟软件。能使工程技术人员通过友好的图形用户界面，进行矿井火灾模拟计算和图像显示操作。实现了矿井火灾动态发展过程的虚拟现实决策分析和图形用户界面的有机结合。为灾害发生后不同时刻的矿井火灾影响范围圈定和危害程度预测，提供了一种快速有效的分析决策方法。     

矿井避灾路线选择系统开发的理论与实践

指出矿井灾害的危险性,提出救灾系统开发的基本原则;建立和确定了最佳避灾路线选择的数学模型和计算方法;用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋编制系统软件,并在ＩＢＭＰＣ４８６微机上调试通过,在现场投入了试运行．图１,表１,参５．     

平煤四矿矿井通风阻力测定与系统分析

矿井通风系统阻力测定是煤矿安全生产和通风安全管理的重要内容,阻力的大小直接影响矿井通风的效果。为了了解平煤四矿矿井通风阻力的大小及其分布,优化矿井通风系统,选定主要测定路线,基于基点气压计法进行矿井阻力测定,并根据测定结果对矿井通风系统进行了分析。     

煤矿井下安全避险“六大系统”的可靠性分析

基于煤矿井下安全避险"六大系统"的可靠性框图,分析了相关子系统的可靠性逻辑模型,并采用布尔真值表法对"六大系统"进行了可靠性研究,提出了优化其可靠性的方法,为煤矿井下安全避险"六大系统"的可靠性优化和管理提供了理论依据。