火灾是金属矿井危害性极大的主要灾害之一。火灾热释放速率作为表征火灾规模和衡量火灾强度的重要参数,在井下火灾中很有研究价值。井下火灾产生的有毒有害高温烟气不仅损坏井下设备和影响正常生产,还会威胁工作人员人身安全。井下火灾产生的烟气不仅会进入火灾下风向的生产空间,也会形成进入火灾上风向巷道内的烟气逆流。掌握烟气逆流的规律对于火灾救援具有非常重要的意义。本文围绕金属矿井井下火灾的热释放速率以及烟气逆流的规律,采用数值模拟、实验验证和理论分析相结合的研究方法,完成的主要研究工作如下:验证了 FDS6及之后版本新增的通过热分解模型研究火灾热释放速率功能的可行性,并且将其应用于研究通风因素和巷道条件对于巷道火灾热释放速率影响的模拟。得出了如下结论:在风速为1-8m/s范围内火灾的稳定阶段热释放速率随风流速度增大呈线性增大趋势,超出这个范围风速增大反而会使火灾的热释放速率稳定在很小的值上;在一定范围内热释放速率随风量的增大而增大,超过一定范围热释放速率反而减小;热释放速率在巷道宽高比为1.1-1.4范围内稳定在较大值,巷道宽高比在这个范围之外时热释放速率会稳定在较小值;火源在不同高度时热释放速率最终稳定在相同值附近。利用金矿井下巷道的局部简化斜坡道模型,来研究火源功率、风速和火源纵向位置对于斜坡道内火灾烟气逆流规律的影响。通过研究得知火源功率和风速的改变会使L/H和无量纲参数Q*/V*3呈自然对数的关系变化。烟气逆流过程中遇到经过中段与斜坡道的交点情况时,若逆流烟气的水平速度与中段相同则逆流烟气主要进入中段,反之逆流烟气则主要沿斜坡道向上逆流。以同样的方法研究中段火灾烟气逆流规律。通过研究得知中段风速和火源功率变化会使L/H和无量纲参数Q*/V*3呈自然对数的关系变化。斜坡道坡度增加时中段火灾烟气逆流长度逐渐降低。当火源位置距离斜坡道较近且斜坡道内风速较大时,中段火灾逆流的烟气在到达中段与斜坡道相交处时烟气不会进入斜坡道上部;反之,斜坡道风速较小时会有一部分逆流的烟气向斜坡道上部蔓延。