松散煤體有源溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究.pdf

1、煤礦井下隱蔽高溫區(qū)域探測(cè)一直是困擾我國(guó)煤礦自燃火災(zāi)防治的一大難題，應(yīng)用熱紅外成像儀進(jìn)行探測(cè)和分析，定性和定量研究松散煤體有源溫度場(chǎng)變化及影響參數(shù)，認(rèn)清和掌握松散煤體內(nèi)部熱量傳遞規(guī)律，對(duì)探測(cè)井下煤層自燃隱蔽火源具有重要的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。 本文采用理論分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)M和數(shù)值模擬相結(jié)合的綜合研究方法。首先，設(shè)計(jì)并搭建松散煤體有源溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)中采用線性加熱棒模擬松散煤體內(nèi)部熱源，用紅外熱像儀攝取表面溫度分布，著重分析表面溫度場(chǎng)和表

2、面局部溫度隨時(shí)間的變化情況。實(shí)驗(yàn)較好地反映了表面溫度場(chǎng)的整個(gè)變化過程，通過對(duì)溫度場(chǎng)的觀測(cè)能定性地大致判斷出熱源的位置。實(shí)驗(yàn)說明運(yùn)用熱紅外成像這種全場(chǎng)性的溫度探測(cè)法進(jìn)行井下煤層隱蔽火源探測(cè)具有很好的優(yōu)勢(shì)，并提出通過表面溫度變化率判斷熱源存在時(shí)間長(zhǎng)短。其次，建立松散煤體傳熱物理模型，運(yùn)用Fluent軟件進(jìn)行模擬，將模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證模型的有效性，證明該模型能很好地反映松散煤體的溫度場(chǎng)變化規(guī)律。改變模擬中的物性參數(shù)，研究松散煤體