矿井火灾过程的虚拟现实研究

《矿井火灾过程的虚拟现实研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士学位论文矿井火灾过程的虚拟现实研究姓名：薛二龙申请学位级别：硕士专业：采矿工程指导教师：宋选民2003.5.1太原理工大学硕士研究生学位论文摘要ys如2铅本文用VC可视化编程技术和Matlab语言开发了Windows环境下的矿井火灾动态发展过程的虚拟现实模拟软件，可以进行火灾作用下通风劂络的风流状态解算和火灾烟流在通风网络中的扩散过程勰箕，=并且根据矿井火灾时期火灾的风流交化规律和烟流夔廷趋势绘制爨交纯趋势图。从计算数据和图形可以宣躐地看出火灾影响范围，评估矿井火灾的灾害程度，最大限度魏减灾救灾，可在矿并火灾预测与救灾决

2、策中进行应用。本文论述了图论的基本概念，矿井通风网络理论和矿井火灾时期风流计算的数学模型及火灾模拟方法，详细介绍了程序设计的理论基础，程序设计框图，程序的类的设计，应用VC可视化编稷技术秘Maflab语言职铡擞基予Windows环境下矿井火灾动态发展过程的虚拟现实模拟软件，然惹在此基础上应耀软件对簿倒进行模拟并给出了模拟结果，谖瞬了软件的可行性。关键词；VCW视化，火灾模拟，虚拟现实，通风网络度琢理王太学硬士职究生学位论文ABSTI弧CTAcomputersoftwarefortheChineseVersionofwindowsisde

3、veloped溺thVCandmatlablanguage。usingtheobject-orientedprogrammingtechniques．TheventilationnetworkoffiresprocesscancalculatedandcreepoffiressmokeCanbesimulatedbythesoftware。Accordingtothedevelopdirectionoffiresairflowandfiressmoke，thegraphscarlbeautomaticallydrawnbythesofb

4、,vare。Fromthedataandgraphs，wecandirectlyseeaffectedrangeandevaluatedamagedegreeintheminefires。Thesoftwaremaybeapplied协firesforecastanddecision-makingafterfiresoccurring．Thepaperstudiedtheprincipleofventilationnetwork,themathematicalmodelofairflowstatesunderinfluenceofmin

5、efiresandshnulafionwaysofminefires．ThebasicandfunctionofprogramdeviseWereintroduced．Thesoftwarewereappliedtoasampleandsomeresultswerecalculated．Thetestingresultsconfirmedthefeasibilityofthesoftware．KEY-WORDS：VC；minefires；virtualreality；ventilationnetworklI太原理工大学硕士研究生学位论文

6、1．1前言第一章绪论矿井火灾包括发生在矿井巷道内、硐室内和采空区内的火灾，也包括发生在地面井口附近而能波及井下的火灾。矿井火灾是～个极其复杂的物理化学过程，是矿井重大灾害之一。根据矿井火灾发火的原因，可以将矿井火灾分为两类：内因火灾和外因火灾。矿井内因火灾大都是发生在空气极其有限的条件下，即便是发生在风流比较畅通的地点，也是在有限的空间和有限的供氧条件下燃烧的，～般其发生、发展的过程比较缓慢。井下发生的火灾不象其它火灾那样容易被发现，最初阶段只能凭矿内空气成分的微小变化、矿内空气的温度和湿度逐渐增高而察觉到。当燃烧过程上升到明火阶段，其

7、进程趋向剧烈，从发火地点涌出大量烟气和煤炭于馏产物，出现光和热时，才易被人们所觉察。而一旦达到这种阶段，则又会出现一些伴生现象，给灭火救灾带来预计不到的困难。矿井外因火灾则常有突发性，其火灾发生的时问极短，来势迅猛，火势发展较快。总之矿井火灾有如下特点：(1)破坏性：由于火焰及高温烟流在巷道中通过，造成对设备及巷道支护的破坏，并烧毁大量的资源。(2)灾难性：火灾产生的有毒有害气体侵袭井下大部分井巷，对人员造成威胁，导致伤亡事故。(3)继发性：火灾的发生不仅在初始火源处出现燃烧现象，而且火灾高温烟流流经的地区，有新鲜风流汇入时，可能产生新

8、的火源点(二次火源)。此外，火灾生成的气体中有大量的一氧化碳、氢气和硫化氢等有毒有害气体，并且风流中的氧气浓度也大大降低。这样的气体被人体吸入后会造成人员中毒、窒息等伤亡事故。从国内外大量的火灾事故案例可以