数值模拟研究大型煤自燃试验中火源演化与环境影响

"该文是关于大型煤自燃试验中火源演化特征的模拟研究，旨在弥补实际试验的可重复性不足，通过数值模拟方法分析不同环境条件下煤自燃过程中的火源变化。作者们探讨了散热环境和漏风对火源分布、温度的影响，并得出了相关结论。" 在大型煤自燃试验的研究中，由于可重复性较低，科学家们采用数值模拟技术来模拟火源的演化过程。这种模拟方法通过设定与实际试验环境相同的边界条件，能够更准确地反映出煤自燃过程中火源的主要特征。研究人员通过调整模型参数，对散热环境和漏风这两个关键因素进行了深入研究。 首先，研究发现火源位置的变化对火源的温度分布有显著影响。当火源逐渐靠近空气表面时，增加漏风量会扩大高温区域的范围，并使火源在更深的位置保持相同的温度。这意味着漏风可以加剧煤层的燃烧，导致火源更活跃。 其次，环境散热量的降低会促使火源区域发生径向扩散，整体区域内煤的温度梯度减小。这可能导致火源扩散到更大的空间，使得煤的燃烧更加均匀，但可能会减缓燃烧速度。 最后，漏风条件主要影响煤在高温阶段的升温速率，而散热量的增加则显著延长了煤的低温氧化过程。这意味着在低散热量环境下，煤可能会经历更长时间的预热阶段，延迟自燃的发生。 这些发现对于理解和预防煤炭自燃具有重要意义，为煤矿的安全管理提供了理论依据。通过控制散热环境和漏风条件，可以有效地干预煤自燃的过程，减少火灾风险。同时，这也为优化矿井通风系统设计、制定防火策略提供了科学依据。 关键词: 散热环境；漏风；火源位置；煤自燃 本文的研究不仅深化了我们对煤自燃机理的理解，还为实际操作中控制和预防矿井火灾提供了重要的参考。通过数值模拟技术，科学家们得以在可控条件下研究火源的动态演变，这对于改善矿井安全、避免重大事故具有重大的实践价值。