井下热动力灾害中人员疏散行为特性与应急救援策略研究

我国煤矿井下紧急避险系统在安全避险的六大系统中是新建设的，尚处于开创、摸索阶段。完善的煤矿井下紧急避险系统要保证在某一特定的灾害环境中，采用科学的避险策略使各位置的人员能够在人体耐受极限范围内疏散到安全的位置，并得到生命保障。为此本项目将重点研究井下灾害气体环境中人员的疏散行为特征和危机决策特点，综合采用管理学、社会学、心理学和安全工程学的知识和理论，通过数值模拟、调查分析、计算机模拟仿真、疏散实验和演习等方法与手段对灾害条件下井下人员逃生行为的关键动力学参数、个体及团体的特殊行为以及危机决策进行系统深入地研究。在此基础上提出关于紧急避险设施、避灾及救援路线等的优化设计理论，提出施救力量与救灾资源调配的量化依据。研究结果可为煤矿井下紧急避险系统的建设、人员安全逃生的培训教育、人员疏散方案和应急避险策略的制定提供关键科学技术支撑。

我国煤矿井下紧急避险系统在安全避险的六大系统中是新建设的，尚处于开创、摸索阶段。完善的煤矿井下紧急避险系统要保证在某一特定的灾害环境中，采用科学的避险策略使各位置的人员能够在人体耐受极限范围内疏散到安全的位置，并得到生命保障。.本项目使用锥形量热计实验研究了井下常见的木材、输送带和聚氨酯泡沫塑料的燃烧特性。研究结果表明，对于木板、输送带和聚氨酯泡沫塑料块这样的热厚性材料试样的点燃时间随着辐射能量的降低而延长，着火时间的-0.5次方与入射热辐射基本上呈线形关系。材料的释热，质量损失等燃烧特性也都与热辐射能量有关系，可以用适当的函数进行拟合以便引入到火灾模型中对火灾进行比较精确地模拟。.采用FDS软件开展了某矿井下火灾环境参数的数值模拟，获得了火灾烟气流动规律，各主要巷道内的温度和有毒气体浓度的时空分布，结合人体耐受极限推算出火灾时可用于安全疏散的时间。.开展了井下人员疏散速度的实验研究，获得了人群密度、能见度和巷道坡度对人员移动速度影响的函数关系。组织实施了井下人员疏散的现场演习，并取得了实测数据。.采用元胞自动机理论，开发了井下人员疏散模拟软件，实现了矿图导入、人员添加、实时演算和数据后处理等功能。.提出了井下安全疏散和避险系统的性能化设计方法及其实施流程。提出了基于发展指导性模型的煤矿火灾应急救援策略，建立了火灾应急资源调度模型并推导了计算算法。.研究结果可为煤矿井下紧急避险系统的建设、人员安全逃生的培训教育、人员疏散方案和应急避险策略的制定提供关键科学技术支撑。