對(duì)有限體積法在采空區(qū)自然發(fā)火數(shù)學(xué)模型中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。分別運(yùn)用達(dá)西定律、Fick定律和傅里葉定律建立了采空區(qū)流場(chǎng)、氧濃度場(chǎng)和溫度場(chǎng)模型,并確定了其邊界條件,其中將溫度場(chǎng)分為遺煤溫度場(chǎng)和氣體溫度場(chǎng)進(jìn)行模型的建立。建立的模型描述了采空區(qū)內(nèi)部壓力、風(fēng)流速度、氧濃度和溫度的分布情況,為采空區(qū)自然發(fā)火研究提供了理論依據(jù)。將偏微分方程與采空區(qū)流場(chǎng)、氧濃度場(chǎng)、以及溫度場(chǎng)的邊界條件相結(jié)合,得到完整的采空區(qū)自然發(fā)火三維數(shù)學(xué)模型,可以準(zhǔn)確地描述采空區(qū)自燃的過(guò)程,為采空區(qū)自燃的防治提供了理論依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,42(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

采空區(qū)內(nèi)的某一六面微元體

采空區(qū)的流場(chǎng)區(qū)域及邊界如圖2所示,Γ1、Γ2、Γ3、Γ4為采空區(qū)靠近進(jìn)風(fēng)側(cè)的面,Γ5和Γ6分別為底板和頂板。采空區(qū)靠近工作面邊界的壓力值可以測(cè)定,因此可表示為如式(4)所示。

采空區(qū)的氧濃度場(chǎng)區(qū)域及邊界如圖3所示,共有Γ1、Γ2、Γ3、Γ4、Γ5、Γ66個(gè)面的邊界。在實(shí)際的處理中,只有在工作面附近的Γ4邊界可以直接測(cè)量,因此對(duì)于進(jìn)風(fēng)側(cè)可以直接考慮空氣中的氧濃度;對(duì)于回風(fēng)側(cè),考慮到消耗氧氣的因素,需要對(duì)氧濃度進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量,但在該項(xiàng)研究中,回風(fēng)側(cè)處的邊界根據(jù)第二類邊界條件處理,也就是垂直于工作面方向的氧濃度變化是零,如式(14)所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]采空區(qū)注氮軟件模擬及開發(fā)研究[J]. 王月紅,吳怡,張九零,關(guān)雅潔.  煤礦開采. 2018(06)
[2]基于采空區(qū)防治的最優(yōu)抽采負(fù)壓確定研究[J]. 王月紅,吳怡,張九零.  中國(guó)煤炭. 2018(10)
[3]基于FLAC3D與C-ALS耦合技術(shù)的采空區(qū)穩(wěn)定性分析[J]. 王磊,侯永強(qiáng),張耀平.  化工礦物與加工. 2017(06)
[4]煤礦采空區(qū)地面場(chǎng)地穩(wěn)定性三維數(shù)值模擬[J]. 劉駿,何松標(biāo),徐亭亭,陳金宏,王楠.  貴州科學(xué). 2017(01)
[5]采空區(qū)多參數(shù)流-固耦合溫度場(chǎng)模擬研究[J]. 張九零,陳慶亞,王月紅.  中國(guó)煤炭. 2014(08)
[6]采空區(qū)多參數(shù)氣-固耦合滲流模擬[J]. 王月紅,溫佳麗,秦躍平,張九零.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[7]采空區(qū)三維建模算法研究[J]. 李瀟,方源敏.  技術(shù)與市場(chǎng). 2012(06)

博士論文
[1]綜放工作面采空區(qū)自然發(fā)火三維數(shù)值模擬研究[D]. 劉宏波.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[2]移動(dòng)坐標(biāo)下采空區(qū)自然發(fā)火的有限體積法模擬研究[D]. 王月紅.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京） 2009

碩士論文
[1]烏蘭礦復(fù)合采空區(qū)自然發(fā)火防治技術(shù)研究[D]. 陳寶義.煤炭科學(xué)研究總院 2018
[2]采空區(qū)遺煤低溫氧化及溫度場(chǎng)分布規(guī)律研究[D]. 王甲春.安徽理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3461438