高溫松散煤體自吸氧規(guī)律實驗研究.pdf

1、煤自燃火災(zāi)嚴(yán)重影響我國煤炭行業(yè)的安全發(fā)展。現(xiàn)有研究表明氧氣供給對煤火發(fā)展有極大影響，松散煤體內(nèi)氧氣輸運主要受供氧通道與供氧動力源兩方面因素影響。其中供氧動力源有外界漏風(fēng)和火區(qū)自卷吸兩種，目前對供氧動力源的研究多偏重于外界漏風(fēng)供氧過程，而對自卷吸供氧作用機理及影響因素方面的研究卻很少。
　　本文在理論分析松散煤體自吸氧動力與阻力來源的基礎(chǔ)上，認為煤體高溫區(qū)域密度差引起的浮升力是導(dǎo)致煤體自吸氧的主要動力，然后利用自行研制的松散煤體自吸

2、氧實驗裝置在熱源溫度為30℃、60℃、90℃、120℃、150℃、200℃時對不同粒徑煤樣松散煤體內(nèi)溫度分布進行了實驗。得到了熱源周圍松散煤體內(nèi)溫度分布規(guī)律，松散煤體內(nèi)空隙率增加有利于熱量傳遞，同時由于熱對流效應(yīng)影響熱源對其上方煤體溫度影響更明顯。
　　利用實驗數(shù)據(jù)對松散煤體內(nèi)浮升力進行計算，結(jié)果表明：高溫松散煤體內(nèi)浮升力隨熱源強度增大而升高，距離熱源較近時浮升力主要受熱源溫度影響；隨著距熱源距離增加浮升力受熱源與空隙率共同影響，

3、并且在熱源一定條件下浮升力隨空隙增大而增加；隨距熱源距離增加傳熱效應(yīng)減弱松散煤體內(nèi)浮升力逐漸變小。
　　最后利用ANSYS軟件建立實驗裝置1:1物理模型，對松散煤體自卷吸供氧過程的影響因素：熱源溫度、空隙分布、熱源方位進行了模擬研究。得到了熱源對松散煤體內(nèi)氣體流動的影響規(guī)律，驗證了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。氣體流速會隨與熱源距離的增加而逐漸變小，煤體空隙率變大更利于自卷吸氣流速度增加；而空隙率變化對松散煤體內(nèi)氣體壓力分布規(guī)律影響較小。熱源