复杂条件下特大断面巷道深孔强化注浆技术研究

辛置煤矿马头门巷道在初次施工完毕后出现了较严重的破坏,为了有效治理马头门巷道,文章综合现场实际情况,通过理论分析和数值模拟等方法,分析了其发生破坏失稳的主要原因,在此基础上提出软弱破碎巷道围岩深孔注浆加固技术,研究确定了深孔注浆机理、注浆参数以及工艺流程,并在现场对巷道进行了有效治理,取得了满意的效果。

基于水化学特征的模糊评判法分析突水水源

通过对工作面水质进行化验总结,运用AquaChem软件绘制Piper三线图,对7199工作面4个月的水质进行统计分析,结果表明:7199工作面突水水源中包含顶板砂岩水、分界砂岩水、第四系底含水和侏罗白垩水。为更准确地确定突水水源间的主次关系,以模糊数学为基础,结合矿井含水层水化学分析资料,利用模糊综合评判法建立了矿井突水水源判别模型,选取6种常规离子作为判别因子,最终得出7199工作面直接出水水源为顶板砂岩水和下石盒子组底界砂岩水,并存在第四系底含和侏罗白垩水的间接补给。

高层建筑典型房间及共享空间火灾温度场分布规律

基于高层建筑的空间布局和结构特性,分析了其可燃物荷载和火灾发展类型,并建立了热传递模型。以某高层建筑综合体的办公层为典型场所,运用火灾动态模拟软件,对高层建筑典型功能房间及共享空间火灾条件下的温度场分布进行了数值模拟分析。分析结果表明:在研究场所典型的可燃物分布条件下,办公室的火灾功率可在500 s内增长至14.27 MW,房间和共享空间温度分层明显,房间的最高温度可达到1250℃,回廊内最高温度可达165℃。

航站楼自然排烟系统设计及有效性

分析机场航站楼空间特点及火灾烟气流动特性,分析机械排烟方式的问题以及采取自然排烟方式的必要性。建立自然排烟理论计算模型,论述自然排烟设计的基本原则和控制指标,研究自然排烟设计方案的有效性。基于理论计算验证了自然排烟的可行性,航站楼最小清晰高度上方空间蓄烟能力较强,人员疏散环境良好。利用火灾动力学软件模拟分析了设计火灾场景下火灾烟气流动和人员疏散,分析表明自然排烟效果较好。

大型商业综合体中庭步行街消防设计研究

基于典型商业中庭步行街消防设计中遇到的难题,结合新近实行的GB 50016-2014《建筑设计防火规范》,从防火分区/分隔、疏散安全区认定、烟控系统、疏散及消防系统设计等几个方面进行分析。在充分考虑并利用建筑自身设计特点的基础上,提出合理可行的消防安全策略,并进行烟气流动及人员安全疏散数值模拟研究。结果可以为同类工程的建筑防火设计提供借鉴。

地铁站厅共享空间商业防火及疏散

针对佛山西站站厅层共享空间商业防火及疏散设计难题及其建筑结构特点,对站厅层共享空间内的商业区、公共区、避难走道、下沉广场等提出了相应防火策略,并进行人员疏散设计分析。设计火灾场景及疏散场景分析其消防安全性,对比可用疏散时间及必要疏散时间。数值模拟研究表明,在制定严格的防火策略和保证消防系统有效的前提下,通过合理有效的疏散设计,地铁站厅地下共享空间商业可以保障人员的安全疏散。

双洞单线隧道列车中部火灾疏散模式优化研究

研究目的:本文以双洞单线高铁隧道为研究对象,基于合理的假设建立人员疏散路径选择理论模型,并进行疏散路径优化计算;然后通过Pathfinder数值模拟方法,建立双洞单线高铁隧道人员疏散模型,对不同列车停靠位置处的疏散路径进行数值模拟分析,以期得到人员最优疏散模式。研究结论:(1)双洞单线隧道列车中部火灾具有5种不同的疏散模式;(2)各疏散路径的最优疏散时间大致呈直线或"V"字形分布,时间节点的位置分别为27 m,47 m,69 m和100 m;(3)数值模拟结果与理论计算结果高度吻合,最小相对误差为1.48%,最大为15.48%;(4)本研究结论可为铁路隧道防灾疏散设计提供理论依据,从而实现缩短疏散时间、减少人员伤亡和财产损失的目的。

升降横移式地下机械立体车库汽车火灾排烟量计算

分析了地下机械立体车库的火灾危险性,并基于升降横移式机械立体车库空间结构特征建立了与排烟量相适应的窗口羽流计算模型。运用火灾动力学软件(FDS)建立了地下立体车库模型,并对窗口羽流法和换气次数法分别计算出的排烟效率进行了对比分析。结果表明:着火停车单元内的火灾发展受排烟量影响较小;对于移送车通道空间内能见度、烟气温度以及车库内的CO浓度,窗口羽流计算法的模拟结果均优于换气次数法,可以为消防救援人员提供更高的安全保障。

双洞单线高铁隧道列车中部火灾人员最优疏散模式研究

分析了双洞单线隧道疏散设计概况,针对隧道疏散最不利的列车中部火灾场景,建立了人员疏散路径选择网络模型。基于合理的假设,确定了双洞单线隧道列车中部火灾的5种疏散路径,并运用图解法求解出了最优疏散时间与列车位置关系的数学方程式,确定了最优疏散路径选择模式。通过pathfinder数值模拟对比分析可知,最优疏散路径选择模式的理论模型与模拟结果高度吻合,可以准确计算出人员安全疏散所需时间,对改善隧道疏散设计,减少人员伤亡具有重要意义。

改造机房IG541气体灭火系统灭火效能研究

总结了IG541气体灭火系统的优点,以某改造机房为研究对象,分析确定了防护区电气火灾规模及其发展趋势。运用FDS数值模型,对防护区IG541气体灭火系统的灭火效能进行了模拟分析。结果表明,火灾发生137 s后,感温探测器动作并联动触发气体喷放;系统启动97 s后,防护区内火灾熄灭。模拟过程中,防护区内火灾最大热释放速率为320 k W,最高温度可达47℃,氧气浓度最低为12. 2×10-2mol/mol。

城际铁路地下站超大站厅防火分隔方案研究

针对某城际铁路地下换乘站站厅1.2×10^4m^2的超大防火分区,为确定合理有效的防火分隔方案,采用预先危险性的分析方法对站厅火灾风险进行了辨识,提出了"防火卷帘""挡烟垂帘""防火隔离带"3种基于建筑消防安全性能的防火分隔方案。从合规性、人员安全疏散、火灾蔓延和烟气控制等方面对各方案进行定性分析,并总结优缺点。采用FDS和Pathfinder分别构建火灾烟气和人员疏散模型对各方案的消防安全性进行验证,结果表明3种防火分隔方案均能满足人员的安全疏散。

气相压裂技术提高综放面初采的研究

以山西某矿1308综放工作面为工程背景,运用离散元数值模拟计算的手段,分别模拟了综放工作面初采时顶煤采用CO2炮弱化前后的顶煤垮落情况。揭示了采用CO2炮气相压裂技术弱化顶煤后,工作面出了切眼便可放煤。

超高中庭烟控方案设计分析

针对超高中庭烟气流动距离长,火灾探测困难,排烟量及排烟方式无明确设计依据及热障效应等烟控设计难点,以某超高中庭为例进行烟控方案设计。基于火灾轴对称羽流的分析方法计算得出了超高中庭的机械排烟量。采取集中式和分散式相结合的排烟方法,依托避难层的空间布局,确定了"55%+3×15%"的分阶段排烟模式。运用FDS数值模拟分析排烟效果,结果表明,排烟方案可以改善热障效应的不利影响,满足中庭排烟要求。

回廊式中庭机械排烟量理论计算及模拟分析

分析中庭的空间特点及功能特性,针对典型回廊式中庭工程案例,采用预先危险性分析方法确定中庭火灾类型及其规模,并提出新型的烟气控制模式。基于不同的火灾位置,给出适用于回廊式中庭的轴对称羽流和阳台羽流模型,并计算得出相应的机械排烟量。烟气流动和人员疏散模拟分析结果表明,设计的排烟量能保证烟气及时有效排出,可以为人员的安全疏散提供有利条件。

肇兴侗寨“5·4”火灾调研及数值模拟分析

以肇兴侗寨“5·4”火灾为研究对象,基于现场调研,总结了火灾原因及扑救经过,勘查测定了着火房屋的建筑尺寸。利用火灾动力学软件对火灾蔓延发展的过程进行了数值模拟重现分析。结果表明,火灾发生380 s后,起火房间内发生轰燃现象,内部的平均温度快速上升至约1 000℃;火灾发生600 s后开始进入失控燃烧状态,整体火灾规模达到了175 MW以上。

高层建筑防火技术措施研究

分析高层建筑火灾形势,从主动防火、被动防火、灭火救援设计方面对高层民用建筑防火设计技术措施进行分析,比较中国与美国、英国和日本的设计要求及优势。结果表明,高度超过50 m建筑的排烟系统应竖向分段设置,可按避难层或设备层的竖向布局进行划分;每个区域的自动喷水灭火系统至少设置2个喷淋竖管,并保持较远间距;对于人员疏散模式,整体疏散和分阶段部分疏散是否适用,与建筑使用功能、消防目标和所在国家等有关;消防救援窗的设计除需考虑设置位置、窗口尺寸外,还需考虑从消防救援窗口进入室内的条件。

房式采空下回采巷道合理布置及围岩控制技术研究

以山西省唐山沟煤矿12#煤层8208工作面的11208带式输送机顺槽巷为工程背景,分析下煤层回采巷道受上方遗留煤柱应力集中影响下的围岩应力分布规律,采用理论分析和UDEC离散元数值模拟相结合的方法,研究得出11#煤层遗留煤柱产生的应力集中对下方12#煤层11208带式输送机巷的影响、11208带式输送机巷在掘进和回采过程的围岩应力分布情况、确定12#煤层回采巷道合理位置、提出采用锚杆+桁架锚索联合支护形成的锚固结构对围岩的约束作用,实现有效控制巷道围岩变形。工程实践验证了该支护指导思想和技术的科学性。

中小学校地下体育场馆消防安全策略研究

针对中小学校地下体育场馆防火分隔、安全疏散以及灭火救援方面的消防设计难点,分析了下沉式广场的消防设计特点及在中小学校地下体育场馆中的应用。以北京市海淀区某中小学校为例进行疏散方案设计,利用Pathfinder模拟分析人员疏散安全性。研究结果表明,地下建筑中的人员利用下沉式广场进行疏散不易造成人员拥挤和排队现象,人员疏散环境良好,有效地提高了人员疏散的安全性。

基于BIM的消防设计自动审查关键技术研究进展

人工消防设计审查方式耗时长、审查尺度难把控、效率较低,近几年国内推行的建筑信息模型(BIM)审查系统仍以二维施工图人工审查为主、BIM审查为辅,在消防设计审查方面仅实现了局部自动化。为了实现基于BIM的消防设计自动审查,提高消防设计审查效率,本文对基于BIM的消防设计自动审查关键技术进行了综述,介绍了合规性自动审查系统的发展现状;针对消防设计自动审查的关键技术即消防标准规范的信息抽取技术和基于BIM模型的消防设计信息提取技术,进行了研究现状和不足之处的综述;讨论了关键技术的具体方法选择原则及思路,并建议加强BIM相关规范的顶层设计;为消防设计自动审查体系的完善、消防设计审查主管部门审查工作的顺利开展以及工程建设审批时限的缩短和政府“放管服”改革的纵深推进提供了决策支持,具有较强的实用意义。

中小学地下体育场馆火灾风险及对策

分析我国中小学地下体育场馆的发展现状,总结其建筑空间及功能特点、人员特性、火灾荷载及危险性。指出地下体育场馆面临的防火分区扩大、疏散安全区认定及外部救援等方面的消防安全问题。选取某中学地下篮球馆和游泳馆作为典型工程案例,针对其存在的消防设计问题,从防火分隔、人员疏散及消防系统设计等方面进行对策分析,并给出安全性论证结果,以期为同类工程消防设计提供参考。