地下煤火高温阶段贫氧不完全燃烧耗氧速率的计算

宋泽阳^1,2，朱红青¹，徐纪元¹，秦晓峰¹，张振¹

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 德国宇航中心遥感数据中心

摘 要：运用过量空气系数、动力学反应和供氧的时间尺度,分析了地下煤火不同温度阶段的燃烧状态。在高温阶段,地下煤火燃烧反应速率很快,巷道和裂隙漏风所供给的氧含量不能满足煤体燃烧所需的氧含量,煤体燃烧耗氧速率受控于氧气供给速率,地下煤火处于贫氧不完全燃烧阶段。根据S.Krishnaswamy提出的单颗煤粒动力学反应-扩散模型,推导了地下煤火高温阶段贫氧不完全燃烧状态下耗氧速率计算式,并运用案例数值模拟分析和验证了该计算式。结果表明,该式能有效地估算地下煤火高温阶段受控于供氧速率的耗氧速率。

关键词：过量空气系数;时间尺度;燃烧状态;动力学反应;