大型煤自燃试验的火源演化特征模拟

于志金^1,2，文虎^1,2，陈晓坤^1,2，翟小伟^1,2

1. 西安科技大学安全科学与工程学院2. 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室

摘 要：为弥补大型自然发火试验可重复性差的不足和掌握不同外部环境下煤自燃过程火源的演化特征,利用数值模拟的方法,通过设定与试验环境一致的边界条件,得到了自然发火过程炉内火源演化的主要特征。通过改变模型参数,研究了散热环境和漏风对火源分布及温度的影响,结果表明:在火源位置逐渐向空气表面发展的过程中,漏风量增大不仅显著扩大了高温范围,而且相同温度下火源位于距表面更深的位置;降低环境散热量,会导致火源区域径向扩散,并使整个区域内煤的温度梯度减小;漏风条件主要影响高温阶段煤的升温速率,而散热量增多则会显著延长煤的低温氧化过程。

关键词：散热环境;漏风;火源位置;煤自燃;