煤的传热特性是研究煤矿火灾的基础参数之一,准确获得松散煤体的温度场变化规律,对预防煤矿火灾的发生有着重要的作用。松散煤体是一种多孔介质,其温度场的变化受多方面因素影响,本文对影响松散煤体温度场变化的各类因素进行了系统分析。
作者:马燕; 吴亮; 吕云逸; 庞立; 陈清华 期刊:《煤炭技术》 2016年第01期
基于恒温边界一维非稳态传热模型,根据GUM(测量不确定度表示与指南)中A类、B类、合成标准不确定度及扩展不确定度4种不确定度,对松散煤的热扩散率测试系统进行不确定度分析。结果表明:影响参数结果的不确定因素主要有温度、时间、重复测量、试样厚度。降低测试结果的不确定度,应考虑降低这些参数的不确定度。
作者:梁攀力; 张清来 期刊:《能源与环保》 2012年第10期
高冒区内由于松散煤体存在而引起自然发火已经成为煤矿内因火灾的重要危险源之一。在对高冒区松散煤体赋存状态进行研究的基础上,以传热、传质理论为依据,分析了高冒区松散煤体自燃的原因。同时应用Fluent软件对其进行了数值模拟,分析了高冒区漏风规律及自燃原因,提出综合防治高冒区松散煤体自燃的方法。研究结果表明:高冒区的漏风从高冒区边界到其中心呈线性递减规律;在高冒区内,破碎区和离层区交界处容易发生松散煤体自燃。
作者:李建伟; 葛岭梅; 徐精彩; 文虎 期刊:《辽宁工程技术大学学报·自然科学版》 2004年第01期
根据非稳态传热的一般原理设计了测定松散煤体导热系数的实验装置并给出了计算方法,对导热系数的影响因素进行了分析.结果表明,随着粉煤粒径、填充密度及煤中含水量的增大,导热系数表现出升高的趋势,并利用3阶多项式曲线拟合了导热系数和平均粒径之间的关系.
作者:秦汝祥; 刘雅瑞; 徐同震; 高伟; 陈文涛 期刊:《中国安全生产科学技术》 2019年第07期
为研究松散煤体低温氧化及通风供氧下的渗流传热规律,研发了渗流传热试验装置。试验装置由气体加湿系统、气体加热系统、煤样反应系统、数据采集系统和安全保护系统组成;本装置可实现自动加湿、控温、自动采集数据及处理数据。为解决装置使用和运行中的安全问题,设计了断电保护、有害气体检测等措施,保障试验装置的安全、可靠。
作者:杨建蒙; 吕美娟; 邢飞; 李斌; 张炳东; 刘哲 期刊:《煤炭科学技术》 2017年第11期
针对热线法数据处理只能得到导热系数,而无法掌握松散煤体温度场分布的现状,在试验的基础上采用Fluent数值模拟方法对试样筒中2种不同粒径煤样的温度分布情况进行研究。结果表明:通过温度场分布图可以判断热线与松散煤体热量传递所处阶段,结合试验测量数据较为准确地得出导热系数;松散煤体导热系数较小,温度传递范围较小,适宜选用小尺寸的试验装置进行试验。数值模拟结合热线法可以在得出导热系数的同时了解温度的分布情况,对试验...
作者:褚廷湘; 李品; 余明高 期刊:《煤炭学报》 2017年第07期
煤自燃过程中水分的相变与迁移对松散煤体所处的导热和蓄热环境具有重要影响,而导热系数的变化可直观表征水分相变对松散煤体导热能力的改变。考虑到水分相变对松散煤体自燃过程中热湿迁移的实际作用,建立了含水松散煤体的简化物理模型,运用有限元数值模拟的方法,求解了二维稳态条件下,水分发生相变时含水松散煤体的温度场和热流密度分布,分析了水分相变对松散煤体内部各处导热能力的改变,并计算得到了相应的导热系数。研究结果表...
作者:王文强; 杨小彬; 刘伟; 郭丹丹; 何超 期刊:《煤矿安全》 2017年第03期
松散煤体热导率及热扩散率受各种因素影响,是研究煤自燃的重要参数,对于同一煤体,其热导率及热扩散率主要与粒径有关。应用改良的瞬态平面热源法,可以同时测得材料的热导率及热扩散率。通过对小粒径煤样及混合粒径煤样的测量,得到热导率及热扩散率的变化规律。结果表明:随松散煤体粒径增大,热导率呈现逐渐减小的规律,热扩散率呈现先减小后增大的规律;在加权粒径相同的情况下,混合粒径煤样热导率及热扩散率受小粒径煤样影响。
松散体导热系数受各种因素的影响,但对于一个给定的松散体,其导热系数主要与空隙率有关。应用一维稳态无限长圆筒法测定不同空隙率的松散煤体导热系数,采用回归分析获得实验煤的空隙率与导热系数的函数关系,由此得知实际条件下某一特定煤在不同空隙率时的导热系数,进而提高煤自燃火灾预测的精度。
作者:陈清华; 张国枢; 唐明云; 徐良骥 期刊:《煤矿安全》 2007年第04期
分析了已有松散煤体导热系数测定方法的基本原理,对其中存在的问题进行了概述。在此基础上,对测试方法的改进提出了一些看法,并介绍了实验设计的关键技术。
作者:张东海; 杨胜强; 王钦方; 王雷; 罗洪森; 刘国忠 期刊:《中国矿业大学学报》 2006年第06期
巷道高冒区自燃火灾,不仅严重影响到采掘工作面的安全生产,而且威胁到矿工们的生命安全.通过对煤巷高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析,根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论,建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型.以旗山煤矿高冒区为例,用有限元法进行了数值求解,得到高冒区渗流速度场、温度场和氧浓度场的分布,在此基础上划分出最易自然发火的区域,分析了高冒区自然发火的机理.结果表明:高冒区松散煤体...
作者:文虎; 师吉林; 翟小伟; 孙维丽; 许永刚; 李雷 期刊:《西安科技大学学报》 2012年第05期
通过对大断面全煤巷道高冒区特点和影响煤炭自燃因素的分析,根据多孔介质流体动力学、传热和传质理论,建立了高冒区松散煤体自然发火过程三维数学模型。以枣泉煤矿11201面巷道高冒区为例,利用Fluent软件进行了数值模拟,得到了遗煤不同时间各位置的温度场和氧浓度场分布,分析了高冒区自然发火的过程及高温区域的移动规律,明确了高冒区松散煤体的中下部区域为最易自然发火区,是现场防治高冒区自然发火的重点区域。现场实测数...
针对西庞煤矿108复采工作面的实际情况,提出以人工监测与束管监测相结合的监测手段,并采用均压防灭火与胶体防灭火相结合的防火措施,确保了复采工作面的安全回采,提高了西庞煤矿资源的回收率。
作者:陈清华 张国枢 秦汝祥 唐明云 期刊:《中国矿业大学学报》 2009年第03期
针对目前尚无理想的松散煤体热物性综合测试方法与系统的现状,研究了基于热线法的新的数据处理手段,同时测算松散煤体导热系数及热扩散率,并设计开发了测试系统.利用交叉热线法测松散煤体导热系数,结合平行热线温升数据通过数值解法计算热扩散率.实验测试表明:导热系数与热扩散率测试结果可重复性好,最大偏差仅为0.726%,且与相关文献参照值相符.
作者:陈清华 张国枢 关维娟 唐明云 邓明 期刊:《煤炭科学技术》 2009年第02期
设计与开发了松散煤体热物性测试系统。基于热线法测试原理,采用新的数据处理方法,可同时测算材料导热系数λ、热扩散率a和比热容cp;利用PLC结合计算机编程实现数据采集和处理,自动化程度高;实际测试试验表明系统测试结果相对精度高,且与相关文献参照值相符,对于提高松散煤体及其类似材料的热物性测试水平,具有一定价值。
作者:王长安 王勃 李夏青 赵阳 崔秀伟 期刊:《中国安全生产科学技术》 2011年第08期
煤层自燃火灾的自燃火源位置的精确探测是防灭火的关键,也是一项世界性难题。近年来,应用红外技术探测煤层隐蔽火源位置已成为一个热点,通过红外技术定性和定量研究松散煤体升温过程中红外辐射特征变化及影响因素,掌握松散煤体内部热量传递规律,对于利用红外成像技术探测井下煤层自燃隐蔽火源具有重要的参考价值。本文采用在松散煤体中加线状热源,保持热源位置不变,改变热源温度,当温度场达到稳定时用红外热像仪采集表面照片的方法...
作者:张建强 李明明 王彩萍 期刊:《陕西煤炭》 2010年第02期
在自行设计并搭建的松散煤体有源温度场实验台基础上,应用热红外成像仪进行探测和分析,定性和定量研究松散煤体有源温度场变化及影响参数,认清和掌握松散煤体内部热量传递规律,对探测井下煤层自燃隐蔽火源具有重要的实际工程应用价值。
作者:窦红平 张永兵 唐晓明 期刊:《能源技术与管理》 2010年第02期
根据徐庄煤矿7230综放工作面松散煤体存在开采仰角较大、煤壁片帮和端面冒顶频繁发生的现状,从煤壁片帮机理分析和防治技术入手,确定了合理的防治方案。现场应用后,取得了较为显著的效果,为其它类似条件工作面防片帮提供了经验。
作者:孙越 李增华 高思源 杨永良 彭飞 期刊:《中国安全生产科学技术》 2012年第01期
松散煤体的导热系数是指在单位梯度作用下,松散煤体单位时间内通过单位面积的热量,表征了松散煤体导热性能的强弱,是研究煤自燃的重要参数。目前,使用最广泛的热线法,测试结果易受电阻升温变化影响。针对当前测试方法的不足,本文在二维径向导热模型的基础上,设计了瞬态径向热流法测定松散煤体变导热系数测试装置,并建立了相应的导热系数解算模型。通过测定不同煤样随温度变化的变导热系数。结果表明,随着温度的升高,松散煤体的导热...
作者:梁攀力 张清来 期刊:《中州煤炭》 2012年第10期
高冒区内由于松散煤体存在而引起自然发火已经成为煤矿内因火灾的重要危险源之一。在对高冒区松散煤体赋存状态进行研究的基础上,以传热、传质理论为依据,分析了高冒区松散煤体自燃的原因。同时应用Fluent软件对其进行了数值模拟,分析了高冒区漏风规律及自燃原因,提出综合防治高冒区松散煤体自燃的方法。研究结果表明:高冒区的漏风从高冒区边界到其中心呈线性递减规律;在高冒区内,破碎区和离层区交界处容易发生松散煤体自燃。