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近年来,地下矿山巷道火灾安全事故频发,给国家和人民生命财产造成了重大损失,因而对于巷道火灾蔓延规律的研究具有重大意义。然而近年来对于地下巷道热流模拟仿真研究主要局限在有限元法和有限体积法,该方法为得到Navier-Stokes方程需要求解复杂的偏微分方程,其计算过程复杂,且模拟仿真效果都不理想。此外也可采用实验方法来确定,但由于实际地下巷道条件复杂多变,因而不能完整模拟火灾发生后地下巷道的热流蔓延真实情况。故设计新的模型对地下巷道热流进行模拟仿真成为一个重要问题。格子Boltzmann方法是近年来兴起的一种模拟流体流动的新方法,因其具有计算过程简单,无需求解复杂的偏微分方程,边界易处理等优点而得到众多学者的研究。本文以格子Boltzmann理论为基础,结合流体力学和热力学中关于热流动方面的知识,以某地下矿山巷道某处发生火灾为主要研究对象,采用速度-温度双分布格子Boltzmann模型,利用分块耦合算法,将不规则的地下矿巷道分为若干规则块,在规则块内部并行计算,各块分界处进行耦合,从而有效模拟仿真地下巷道热流蔓延规律。首先,以热格子Boltzmann模型为基础提出地下矿巷道热流模型,分析各种模型及边界处理方式,并模拟简单平直巷道热流蔓延情况。其次,提出基于耦合算法的速度和温度双分布格子Boltzmann模型,提出分块耦合算法原理,并得到巷道拓扑结构与分块方法,在此基础上将地下巷道分为若干规则块,随后对其温度和速度进行模拟,得出模拟仿真结果及规避火灾热流的有效方法。再次,由于地下巷道多存在可燃物和障碍物可能对巷道热流产生影响。故提出地下巷道易燃物引燃处理模型及热流阻滞模型,对实际巷道热流进行模拟,得出全巷道热流蔓延及阻滞规律。接着,针对实际生产中存在的反风方式进行深入分析,并在无风道反风的基础上提出采用备用风机进行反风模型。在热流温度达到一定限度时开启备用风机进行反风,在实际的模拟仿真中取得很好的效果。最后,针对实际巷道结构,在二维模型的基础上提出三维速度温度双分布热流模型,在实际巷道的热流模拟仿真中取得很好的效果。本文将风流速度和热流温度一起考虑,提出了多个针对复杂地下巷道热流蔓延及仿真模型并对实际巷道进行不同情况的模拟仿真,并对三维热流蔓延模拟仿真进行探索研究,有利于以后进一步研究。