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在矿井通风中，准确迅速地掌握矿井通风网络内有害气体的分布及风流状态，对于合理控制风流和现场指挥救灾具有重要的意义。但是，由于有毒气体的发展很快，以及通风系统与气体发散的相互作用，使有毒气体的影响波及范围大，因此有毒气体发散时期的风流状态变化十分复杂。只有通过使用计算机模拟的方法，才能获得较完整的有毒气体发散时期风流状态的数据，由此为救灾策略提供依据。通过对国内外有毒气体发散研究历程的总结，对通风的研究主要有三种方法：即理论分析、实验方法和数值模拟[11]。36478
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1 国外研究现状
在理论研究方面，五十年代的波兰学者W.Budryk创立了过量烟气学说，该学说重点分析了矿井中主干巷道，尤其是在上行通风巷道中发生火灾后，烟气流的逆退现象，比较成熟地描述了矿井火灾时期烟流及风流流动规律的理论思想，归纳和总结了发生的原因，并且推导出判断巷道中是否烟流逆退的风流方向的判断公式。后来，又对过量烟气学说进行丰富与完善，提出了局部火风压理论，该理论主要解释分析在各通风网络中的风流逆转和逆退现象，同时还总结出了巷道中发生烟流逆退现象的判断公式。一开始研究人员根据理论知识得到对矿井通风过程中风流的流动方向判别依据，取得了对矿井火灾烟气的流动规律突破性的认识，并利用这些研究成果指导矿井火灾时期的灭火救援工作。但是，在判断公式中所提到的某些参数，如局部火风压，过量烟气等的计算，目前为止还是没有突破性的统一结果。[12]当然，很多研究机构和研究人员并没有放弃，他们通过数学理论推导与实验等方法分析总结出了很多种类别的相关计算判别公式，但不同类别的计算判别公式，需要满足相对应的适用条件。[13]在在这多种方法中，被人们实际应用最多的是通过流体力学及其相关理论得出计算局部火风压公式，该公式计算简单，速度快，因此得到许多工程技术人员们的青睐。[14]优尔十年代，波兰科学院中矿井通风实验室的Wtrutwin推算出了一组阐释通风网络分流中烟气流动过程的方程组，该方程组以能量守恒、气体状态方程为理论依据[15]。论文网
在实验研究方面，最早在70年代初，波兰的巴尔巴拉实验室进行了一次火灾实验，对烟气流成分、火源探测及发货时期通风网络参数变化等一系列的矿井火灾问题作了研究。随后80年代的初期，美国科学家基于前人的模型及巷道实验，他们在一座专门进行实验的矿山里进行了燃煤60吨的实验，用来研究通风对发生火灾后高温烟气成分的影响。到了80年代中后期，在85-87年间，西德的科学家们在特里摩尼亚矿斜巷道中进行火灾实验，研究分析了发生火灾后，通风方向、速度、火源大小等条件对巷道温度分布、井下传送带火焰的扩展范围等影响。差不多在同一时期，东德在一个盐矿的平巷道中对传送带燃烧过程做了实验，研究分析了不同通风速度对可燃物的燃烧速度、火灾烟气成分和巷道温度分布等影响。日本在80年代后期也做了多次大小规模不等的矿井巷道火灾的实验，内野健一等人用不同长度的坑木带在九州矿研究中心实验巷道做燃烧实验，研究了巷道中当木设备起火时火灾的蔓延规律。就在同一个实验室，年井上雅弘等人利用木材量为8000-10000kg不等的量，做了多次燃烧实验，研究火源大小不同时，通风状态、火焰温度、巷道烟气成分和温度分布规律。此外，在同一地点有科学家做了大规模的木材燃烧实验，实验中木材的燃烧质量高达3200kg，科学家们研究火灾烟气逆流现象，实验得到风速大小和烟气逆流的关系，即风速1.5m/s是巷道火灾发生逆流时的临界风速，风速越小，逆流的现象越明显，适当增加风速可以减少烟流滚退。