近年來,煤炭消耗量的日益增加導(dǎo)致礦井開采的深度越來越深,開采難度也隨之增大,其中高溫熱害問題成為了開采過程中不可避免的危害之一。煤巖體是礦井煤層中重要的組成部分,煤層中煤巖體的巖性組合以及巖石與煤之間接觸面的厚度往往是多種多樣的,兩者的改變會導(dǎo)致煤巖體內(nèi)熱量傳遞情況發(fā)生變化,直接影響到煤巖體的表面溫度,容易造成煤層自燃、礦井熱害、瓦斯事故等危害隱患,因此展開不同巖性和不同接觸面厚度煤巖體的熱傳導(dǎo)研究在工程實際當中具有重要的意義�；谝陨瞎こ瘫尘�,本文采用數(shù)值模擬的方法,分析了巖性和接觸面厚度的改變對煤巖體傳熱性能的影響,主要研究內(nèi)容如下:（1）針對不同巖性（粉砂巖、泥巖、砂巖和細砂巖）煤巖體,開展熱傳導(dǎo)二維數(shù)值模擬研究,重點分析溫度場云圖和各測點曲線對比圖的變化情況。研究結(jié)果表明:煤巖體的導(dǎo)熱性能會受其內(nèi)部導(dǎo)熱系數(shù)分布的影響,導(dǎo)熱系數(shù)越大的區(qū)域,導(dǎo)熱性能越好,導(dǎo)熱速度越快;四種不同巖性的煤巖體中,巖石區(qū)導(dǎo)熱系數(shù)最大的煤巖體,導(dǎo)熱能力最強,其中巖石區(qū)為細砂巖的煤巖體導(dǎo)熱性能最好。（2）針對不同接觸面厚度（2mm、3mm、4mm和5mm）煤巖體,開展熱傳導(dǎo)二維數(shù)值模擬研究,重點分析溫度場云... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖12018年及2019年能源消費結(jié)構(gòu)和2025年預(yù)測[1-2]

傳熱學(xué)理論與離散單元法9溫度梯度是在溫度場中，某一點的等溫面與其相鄰的溫度面的溫度差與法線之間的距離比的極限，表示為TgradnTnTgradTn0lim（2.7）其正方向為溫度升高的方向，溫度梯度是一個矢量。圖2.1等溫面與溫度梯度4）熱流密度在單位時間內(nèi)通過的單位面積傳遞的熱量就是熱流密度，在導(dǎo)熱過程中的任意一點熱流密度矢量正比于其溫度梯度，用傅里葉定律表示為qgradT（2.8）式中，q為熱流密度矢量；為導(dǎo)熱系數(shù)；負號是指熱量傳遞的方向即為溫度降低的方向。在導(dǎo)熱過程中的某一方向上的熱流量與其方向?qū)?shù)的關(guān)系可以表示為zTAyTAxTAzyx；；（2.9）2.1.3導(dǎo)熱的基本微分方程利用傅里葉定律只能求解溫度場內(nèi)任意一點處的熱流量，相當于只能求解一維的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題，對于二維以上的多維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題和一維以上的多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題都不能得以解決，故需要結(jié)合傅里葉定律與能量守恒定律，關(guān)聯(lián)物體內(nèi)的各點溫度，建立起求解物體內(nèi)部的溫度場通用微分方程。

微元體內(nèi)的導(dǎo)熱


本文編號：3421415