在现代矿山安全领域，火灾是一个非常严重的问题，尤其是在掘进巷道这样的受限空间中。火灾发生时，烟流的运动规律对于火灾的防治以及逃生路线的设计至关重要。Fluent是一款广泛应用于流体动力学仿真模拟的软件，能够帮助研究者模拟和分析复杂流体运动和热传递过程。本研究正是基于Fluent软件，对掘进巷道火灾时期的烟流变化进行三维数值模拟，从而分析烟流场和温度场，研究烟流变化规律和倒流速度范围，为防治掘进巷道火灾提供理论支持。 在描述中提及的“烟流变化规律及烟流在火源一定条件下发生倒流的速度范围和μ范围”，这里的“速度范围”指的是烟流在特定火源强度下的流动速度区间，“μ范围”则可能是指烟流粘性系数的范围。烟流的粘性系数是烟流流动时内部摩擦力的一个重要参数，影响烟流的流动特性和流动范围。 在标签中出现的“Fluent”、“掘进巷道”、“火灾”、“烟流”和“温度”等关键词，都是本研究的主要知识点。其中，“Fluent”是分析工具；“掘进巷道”是研究的环境背景；“火灾”是触发烟流变化的原因；“烟流”是研究对象；“温度”是影响烟流变化的另一个重要因素。 在部分内容中，提到了一些具体的数值模拟和计算模型。例如，基本假设条件（1）中提到了一个3m×3m×60m的模拟空间和初始温度条件，这些是建立计算模型的基础。假设（2）中提到的燃料为甲烷（CH4），并设定了流量为12kg/s，这是对火源强度的设定。假设（3）中提到了不同速度条件下的烟流，以及CO2的温度条件，这些都影响烟流的流动特性。 此外，2.2中提到了烟流变化规律的数值模拟部分，涉及了复杂的流体动力学方程，如连续性方程、动量方程和能量方程。这些方程考虑了流体的密度（ρ）、速度（v）、压强（p）、重力加速度（g）、内部热源（Fi）和粘性系数（μ）。这些方程在数值模拟中被用来描述和计算烟流的运动和热传递过程。 在模拟计算中采用了k-ε模型，这是一种广泛用于模拟湍流的模型。湍流是指流体运动中出现的不规则和随机变化，其特点是流速、压力和温度等参数在时间和空间上具有高度不均匀性。在火灾烟流中，湍流的作用不可忽视，因为它影响着烟气的扩散和温度的分布。 文章还提到了使用Gambit软件建立计算模型。Gambit是Fluent软件的前处理工具，它能帮助设计和划分复杂的计算网格，这是进行数值模拟前的准备工作。在掘进巷道的三维模型中，Gambit能够创建巷道壁面、火源位置、通风口等元素的网格模型，为Fluent进行模拟计算提供准确的几何模型和初始条件。 通过以上分析，本研究展现了在掘进巷道火灾发生时，利用Fluent进行烟流和温度场模拟分析的全过程。这种方法能够帮助我们了解烟流在火灾条件下的流动规律，预测烟流倒流的可能性，从而为矿山火灾的预防和控制提供理论依据和技术支持。这对于改进矿山安全措施、指导应急预案的制定具有重要意义。

针对砚北煤矿3 000 m长距离单巷道掘进过程中,采用2×30 kW局部通风机出现后期供风量不足,矿井一度采掘接续失衡的情况。对选用超大功率4×37 kW的FBDY型通风机进行了试验研究,结果表明:该通风机能有效实现对掘进工作面的长距离、大功率风量输送,使巷道温度比原2×30 kW对旋局部通风机下降了2℃以上,有效风量提高了57.91%。

用三维k-ε紊流模型模拟了压入式局部通风掘进工作面风流与巷道围岩的热交换过程以及巷道壁面水分和风流之间的热湿交换.得出掘进工作面风流温度和湿度的分布是相似的,阐明了从工作面壁面散发显热和潜热随时间的变化规律及其与湿度系数的关系,即湿度系数越大,潜热热流密度越大,显热热流密度越小,总热流密度随湿度系数的增大而增加.分析了掘进巷道周围岩石的温度分布和变化规律,壁面换热系数分布不均匀对壁面附近岩石温度分布有很大影响,随着向围岩内部的深入,围岩温度趋于均匀分布.

掘进巷道混合式通风是一种特殊形式的巷道通风方式,研究其风速与瓦斯场分布的特征对于认识掘进工作面风流与瓦斯流动规律,搞好通风瓦斯技术管理工作,具有重要的意义。详细阐述了抽压混合式通风风流场结构,分3个切面绘制了长压短抽通风矢量图,建立模型进行Fluent数值模拟,并分析了压入式风筒回转中心附近风速结构与分布及抽出式风筒轴心线风速变化曲线。

针对盐井二矿N运输巷裂隙瓦斯实际情况,创新采用"巷道底板混凝土浇底埋管抽放"及"巷道顶、帮贴壁封闭埋管抽放"方法治理巷道周边围岩裂隙瓦斯,对瓦斯压力小、涌出量小的裂隙瓦斯段治理效果明显。

为了分析13101综采工作面软岩段快速掘进过程中的围岩变形情况和巷道支护效果,采用现场实测的方法对巷道表面位移和顶板离层情况进行监测分析。从监测的结果可以看出:巷道的围岩变形主要发生在掘后的7 d内,占巷道总变形量的大约70%;巷道掘后的第二天是巷道围岩变形量的速度峰值,两帮位移变形量的平均速度峰值大约是12 mm,顶板位移变形量的平均速度峰值大约是11 mm。对比本矿井历史监测数据,说明该项快速掘进支护技术应用效果良好。

矿井巷道掘进过程中遇到的断层、陷落柱、破碎带等地质异常体,会直接影响掘进施工效率,同时会给矿井的安全生产带来极大的威胁。采用地震反射波法进行井巷超前探测,能够对掘进坑道前方断层构造及其异常界面的位置进行较准确的预报。在分析反射波法超前探测数据采集及处理解释方法的基础上,结合井下掘进巷道探测实例,介绍了地震反射波法超前探测应用成果。

为了能够提高矿井掘进通风管理的水平,深入地研究了灰色预测模糊PID控制技术在其中的应用。分析了风机调速节能的基本原理;研究了灰色预测模糊PID控制技术的基本原理;进行了掘进巷道风机调速控制的仿真分析,并且分析了该控制技术的实际应用效果,结果表明该控制技术具有较好的控制效果。