巷道火灾过程中CO浓度变化规律探究

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1、巷道火灾过程中co浓度变化规律探究摘要：在分析巷道火灾发展过程的基础上，进行巷道火灾相似模拟实验。结果表明，在矿井巷道火灾过程的各个阶段中，发展阶段co浓度呈上升趋势，稳定阶段co浓度呈下降趋势，衰减阶段co浓度开始呈上升趋势后又呈下降趋势且持续时间最长，因而在火灾的衰减阶段应高度重视co气体的危害。关键词：巷道火灾烟流co浓度变化规律中图分类号：TD752文献标识码：A文章编号：1007-3973(2013)005-126-02矿井火灾是煤矿重大灾害之一，一旦发生不仅会给生产带来重大损失，而且由于火灾中大量的有毒烟气在浮力和通风的作用下，可对原有通风系统的传播规律易造成

2、破坏，并使得矿井中的烟气弥漫，造成井下人员中毒甚至死亡。在矿井火灾中，co以其产生量大和所具有的毒性，对井下人员的安全构成了严重的威胁。1巷道火灾的燃烧过程巷道火灾往往是从一个点逐步发展起来的，随着火区的扩大，可燃物增多，火区的温度也随之升高。根据温度与生成物在火灾过程中的变化情况，巷道火灾整个过程可分为三个阶段：即火灾发展阶段、稳定阶段和衰退阶段。1.1发展阶段该阶段处于火灾的初期，由于火灾材料的热释放速率加速增长，火势发展迅猛，并在短时间内达到最大值，火区的温度也不断的增高。1.2稳定阶段该阶段处于火灾的中期，由于火灾材料的热释放率达到了最大值，并持续一段时间，这时的

3、火势比较稳定，火区温度达到最大值，并且变化较小，02消耗量趋近平衡。1.3衰减阶段该阶段由于火灾材料的耗竭其热释放速率开始呈逐渐下降，这时火势将不断减小，烟流的温度也将随着火势的较小而降低，氧气消耗量减小。2巷道火灾过程中温度和C0浓度变化规律的实验研究将使用的火灾材料褐煤放在实验装置辅运顺槽的指定位置，利用加热棒放使煤样发生燃烧，然后撤掉加热棒，开始实验，其实验结果见表1,火区温度co浓度变化趋势见图3和图4。3.1发展阶段从图3和图4可以看出，在17：43之前，煤处于未燃烧状态，此时没有出现C0气体；从17：43到17：58,巷道风流温度持续上升并达到最大值15(TC

4、,此期间属于巷道火灾的发展阶段。从11：47到17：58期间，煤样在加热棒加热下其温度不断升高并在17：58达到煤样的燃点开始出现明火，此时CO的生成量开始减少，CO浓度到达一个小高峰浓度348mg/m3o可见，明火的出现使CO迅速与02发生氧化反应生产了C02,且C0的生成量小于消耗量，所以C0浓度出现了降低趋势。3.2稳定阶段从17：59到18：03,巷道风流温度稳定保持在15（TC左右，此期间属于巷道火灾的稳定阶段。此阶段温度基本保持不变，由于明火的持续燃烧使C0浓度一直呈下降趋势，且在18：03时达到最低值300mg/m3o3.3衰减阶段从18：04到18：26,

5、巷道风流温度逐渐下降并趋于火灾发生前的温度，火灾燃烧进入了衰减阶段。此阶段明火逐渐减少，火势开始衰退，燃烧反应由于不完全产生了大量的co气体，再加上明火燃烧消耗的co量逐渐减少，使得co浓度迅速增长并在18：18时到达最大值595mg/m3；其后，随着火源温度不断降低，燃烧反应产生的C0量也开始减少，并在火灾熄灭时C0浓度成为零。4结论（1）在巷道火灾的发展阶段，C0浓度呈上升趋势并在转变为明火时达到最高值；在巷道火灾的稳定阶段，co浓度呈下降趋势并在明火开始熄灭时达到最低值；在巷道火灾的衰减阶段，co浓度呈上升趋势并在火源开始熄灭时达到最高值，其后co浓度又开始呈下降趋

6、势并在火源熄灭时变为零。(2)在矿井巷道火灾的三个阶段中，火灾衰退阶段CO浓度最高且持续时间最长，因而在火灾救援过程中该阶段应髙度重视co气体的危害。(基金项目：国家自然科学基金资助项目(51064018))参考文献：[1]林龙沅，陈海疑，颜翠平，等•矿井火灾对巷道通风的影响研究[J]•金属矿山，2011(5)：158-160.[2]刘伟，郭鹿林，刘立春，等•井火灾的危害及预防措施[J].煤矿安全，2008(7)：48-50.