本文選題：自然發(fā)火 + 數(shù)值模擬　； 參考：《大連理工大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：煤礦內(nèi)的巷道作為采礦作業(yè)中提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水與動(dòng)力供應(yīng)等需要而掘進(jìn)的通道,是礦井下易發(fā)生自燃的地點(diǎn)之一,預(yù)防與監(jiān)測(cè)巷道起火點(diǎn)的位置與發(fā)展情況是礦井安全生產(chǎn)的一項(xiàng)主要內(nèi)容。隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展,巷道周邊煤體自燃問題愈發(fā)凸顯,巷道周邊煤體自燃起火點(diǎn)具有較高的隱蔽性,在面對(duì)巷道周邊煤體自燃災(zāi)害時(shí),快速地確定火源位置將大大提高救災(zāi)的效率。但由于外源因素的復(fù)雜性,相關(guān)機(jī)理仍有待深入研究。 由于巷道周邊煤體自燃問題的隱蔽性,特別在冒落區(qū)這類視線與人員都難以到達(dá)的地方,常規(guī)探測(cè)手段在預(yù)測(cè)巷道周邊煤體自燃過程時(shí)難以奏效。采用數(shù)值模擬技術(shù)預(yù)測(cè)巷道周邊煤體自燃過程可行之有效的解決上述問題。 本文對(duì)寧煤集團(tuán)棗泉煤礦某綜放面一段巷道進(jìn)行研究,采用煤氧復(fù)合理論、實(shí)驗(yàn)測(cè)試和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的研究方法,對(duì)巷道周邊煤體自然發(fā)火過程進(jìn)行分析研究。本文從實(shí)驗(yàn)臺(tái)爐體結(jié)構(gòu)和煤快速氧化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析入手,以計(jì)算流體力學(xué)為輔助手段,對(duì)巷道周邊松散煤體自然發(fā)火過程進(jìn)行模擬。首先,通過搭建輔助熱源加熱條件下的煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)棗泉礦煤樣進(jìn)行程序升溫實(shí)驗(yàn),測(cè)得煤樣的耗氧速率與氧化放熱強(qiáng)度等氧化動(dòng)力學(xué)參數(shù),并推導(dǎo)煤層的自燃極限參數(shù)；其次,根據(jù)工作面實(shí)際情況,建立巷道周邊松散煤體自燃過程的三維物理模型并劃分網(wǎng)格,根據(jù)快速氧化實(shí)驗(yàn)得到的自燃極限參數(shù)對(duì)巷道周邊煤層自燃危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行劃分,確定巷道冒落區(qū)為本文重點(diǎn)研究對(duì)象；最后,建立巷道周邊煤體自燃過程的數(shù)學(xué)模型,并確定三維模型的定解條件,使用FLUENT軟件對(duì)巷道內(nèi)煤層的自燃過程進(jìn)行模擬。通過對(duì)比數(shù)值模擬結(jié)果與文獻(xiàn)[44]數(shù)據(jù)可知：數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況基本吻合,驗(yàn)證了用于描述巷道周邊煤體自燃過程三維數(shù)學(xué)模型的適用性。并根據(jù)自燃傾向性對(duì)巷道冒落區(qū)進(jìn)行三區(qū)劃分,模擬結(jié)果對(duì)于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)巷道冒落區(qū)煤層內(nèi)高溫點(diǎn)的分布與發(fā)展情況具有指導(dǎo)意義。
[Abstract]:As the development of coal industry , the spontaneous combustion problem of coal body in roadway is becoming more and more prominent , and the spontaneous combustion problem of coal body in roadway is more obvious .

Due to the hidden nature of the self - ignition problem of the coal body around the tunnel , especially in the areas where the line of sight and the personnel are difficult to reach , the conventional detection means are difficult to work when predicting the spontaneous combustion process of the coal body in the periphery of the tunnel .

In this paper , the natural fire process of coal body in the periphery of roadway is studied by means of coal - oxygen compound theory , experimental test and computer simulation , and the spontaneous combustion process of coal body is simulated by using coal - oxygen compound theory , experimental test and computer simulation .
secondly , establishing a three - dimensional physical model of the self - ignition process of the loose coal body in the periphery of the tunnel according to the actual condition of the working face and dividing the grid , dividing the spontaneous combustion risk area of the coal seam in the periphery of the roadway according to the self - ignition limit parameter obtained by the rapid oxidation experiment , and determining that the landing zone of the tunnel is the main research object in this paper ;
Finally , the mathematical model of coal spontaneous combustion process around roadway is established , and the self - ignition process of coal seam in tunnel is simulated by using FLUENT software .
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TD752

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1952011