闫沁阳

（山西潞安矿业（集团） 有限责任公司，山西 长治 046200）

0 引 言

我国煤炭储存量非常丰富[1-2]，且将近95%的煤矿采用井巷开采[3]，井下作业与地面作业相比，存在许多危险因素，水、火、瓦斯、煤尘、冒顶、地热等，上述危险因素造成的事故会对矿井造成极大的危害，其中矿井火灾引起的爆炸事故最为严重。在矿井实际生产中也证实了矿井火灾发生后，瓦斯、煤尘爆炸往往会伴随而来。

目前，防止井下火灾引起的瓦斯、煤尘爆炸方面的研究主要集中在矿井火区气体生成与运移规律上，刘业娇[4]采用FLUENT 软件，控制巷道入口初速度这一变量，通过模拟结果分析了火灾巷道烟流中各种物理参数的变化规律和分布规律；黄昊[5]采用CFX 软件，模拟火灾时期通风与烟气流动的关系；莫志刚[6]通过FlowSimulation 软件建立胶带巷模型，研究火灾烟气流动规律；张洪杰[7]研究了掘进巷道火灾时期烟流滚退距离的影响因素。

因此，要防止煤矿特别重大爆炸事故的发生，就要对火区气体生成与运移规律进行研究，本文通过模拟研究在漏风、热力风压、大气压以及注惰等条件影响下的矿井气体生成、运移规律，得到矿井火灾发生后的井下烟雾气体和扩散情况，对矿井火区防治和安全生产具有重要的科学意义。

1 矿井火区气体生成与运移规律研究

1.1 矿井火区气体来源及成分

通过大量研究发现，矿井火区内气体来源主要包括以下部分[8-9]。

（1） 煤自燃产生的气体。

火区内可燃物燃烧会产生大量气体，受燃烧物种类、燃烧规模以及环境不同的影响，气体生成情况会有所不同，产生的气体包括CO、CO2和水蒸气等。……