為研究工作面采空區(qū)遺煤自燃過程中溫度場的演變規(guī)律,基于幾何相似原則及煤自燃原理,研發(fā)了采空區(qū)溫度場分布規(guī)律相似模擬試驗裝置,將現(xiàn)場采集的大塊煤樣進行破碎后,選擇粒徑≤30mm的混煤進行填充,設置熱源和測點,模擬采空區(qū)煤自燃火源熱傳遞過程,研究松散煤體內(nèi)部溫度場分布規(guī)律,熱源溫度對松散煤體熱量傳遞規(guī)律的影響以及Y型通風采空區(qū)煤體溫度場分布規(guī)律。試驗結(jié)果表明:無對流條件下,熱源向周圍煤體的熱量傳遞呈各向同性特征,隨著熱源溫度的增加,熱源在松散煤體內(nèi)的熱量傳遞能力以非線性的形式快速增加,增速越來越大;恒溫熱源周圍某測點的溫度與恒溫熱源的距離和時間的關(guān)系,在測點距離或加載時間小于拋物線對稱軸數(shù)值時,符合二次函數(shù)關(guān)系,在測點距離或加載時間大于拋物線對稱軸數(shù)值時,測點溫度基本穩(wěn)定;煤自燃過程中的高溫點會以加速度方式向氧氣富集區(qū)域遷移,受火風壓吸風效果影響,火源上部區(qū)域遷移效果更加明顯。 

【文章來源】：煤炭科學技術(shù). 2020,48(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

溫度測點及熱源布置示意

選取距離底板50 mm水平距離熱源200 mm的23、27、29、33號測點，以及位于熱源傾角上方距離112 mm的6號和16號測點數(shù)據(jù)進行分析，得到熱源同水平距離200 mm的測點溫度y隨加載時間t的變化函數(shù)為y=-0.127 9t2+3.700 6t+11.467 0(t<14.5 h)。圖3 XY平面測點16 h溫度分布

圖2 試驗模型形狀及熱源布置示意與熱源呈27℃及153℃傾角的上方，直線距離112 mm的測點溫度隨加載時間的變化函數(shù)為y=-0.126 4t2+4.240 1t+12.573 0(t<16.8 h)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]長焰煤低溫氧化主要官能團遷移規(guī)律研究[J]. 張嬿妮,劉春輝,宋佳佳,王安鵬.  煤炭科學技術(shù). 2020(03)
[2]高地溫對不同變質(zhì)程度煤自燃微觀結(jié)構(gòu)影響試驗研究[J]. 馬冬娟,唐一博.  煤炭科學技術(shù). 2019(12)
[3]易自燃煤層預測預報氣體指標體系研究[J]. 疏義國,趙慶偉,郁亞楠.  煤炭科學技術(shù). 2019(10)
[4]防治煤自燃的泡沫凝膠防滅火特性研究[J]. 朱樹來.  煤炭科學技術(shù). 2019(10)
[5]基于熱棒降溫技術(shù)的自燃煤堆熱遷移行為數(shù)值模擬[J]. 程方明,常助川,李貝,鄧軍,易欣,馬礪.  西安科技大學學報. 2019(04)
[6]古書院礦郭山排矸場火區(qū)快速治理技術(shù)[J]. 張小翌,王德明,楊雪花,劉蛟龍.  煤礦安全. 2019(07)
[7]風速對近距離煤層采空區(qū)漏風及煤自燃影響研究[J]. 黎經(jīng)雷,牛會永,魯義,李石林,趙蕾,聶琦苗.  煤炭科學技術(shù). 2019(03)
[8]烏達煤田自燃煤炭損失量的估算方法[J]. 徐友友,郭廣禮,李懷展.  煤炭科學技術(shù). 2018(11)
[9]重力熱管對煤堆內(nèi)部溫度場的影響研究[J]. 陳清華,孫美華,蘇國用.  煤礦安全. 2018(11)
[10]采空區(qū)煤自燃預測的隨機森林方法[J]. 鄧軍,雷昌奎,曹凱,馬礪,王彩萍,翟小偉.  煤炭學報. 2018(10)



本文編號：3074422