采空区煤体自燃温度场演变模拟试验研究

摘要

为研究工作面采空区遗煤自燃过程中温度场的演变规律,基于几何相似原则及煤自燃原理,研发了采空区温度场分布规律相似模拟试验装置,将现场采集的大块煤样进行破碎后,选择粒径≤30 mm的混煤进行填充,设置热源和测点,模拟采空区煤自燃火源热传递过程,研究松散煤体内部温度场分布规律,热源温度对松散煤体热量传递规律的影响以及Y型通风采空区煤体温度场分布规律.试验结果表明:无对流条件下,热源向周围煤体的热量传递呈各向同性特征,随着热源温度的增加,热源在松散煤体内的热量传递能力以非线性的形式快速增加,增速越来越大;恒温热源周围某测点的温度与恒温热源的距离和时间的关系,在测点距离或加载时间小于抛物线对称轴数值时,符合二次函数关系,在测点距离或加载时间大于抛物线对称轴数值时,测点温度基本稳定;煤自燃过程中的高温点会以加速度方式向氧气富集区域迁移,受火风压吸风效果影响,火源上部区域迁移效果更加明显.