地下煤火高温贫氧燃烧耗氧速率计算方法及应用

本文主要探讨了地下煤火在高温阶段的燃烧特性，特别是当其处于贫氧不完全燃烧状态时的耗氧速率计算问题。研究者宋泽阳、朱红青、徐纪元等人基于中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院和德国宇航中心遥感数据中心的联合研究成果，利用过量空气系数这一关键参数，结合动力学反应理论和供氧的时间尺度，对地下煤火的燃烧过程进行了深入分析。 在高温条件下，煤火燃烧反应迅速，然而巷道和裂隙的漏风提供的氧气不足以满足煤体完全燃烧的需求。因此，地下煤火的燃烧速度主要受限于氧气的供应速率，导致其进入一种贫氧不完全燃烧的状态。S.Krishnaswamy提出的单颗煤粒动力学反应-扩散模型在此背景下被引用，用来构建一个数学模型来估计这种特殊条件下的耗氧速率。 作者们通过推导出地下煤火高温阶段贫氧不完全燃烧耗氧速率的计算公式，并采用案例数值模拟的方法进行验证。结果显示，这个计算公式能够准确地预测和估算地下煤火在高温阶段因供氧速率控制而产生的耗氧速率。这对于理解和控制地下煤火的燃烧行为，预防火灾事故，以及制定相应的灭火策略具有重要的理论价值。 关键词如"过量空气系数"、"时间尺度"、"燃烧状态"和"动力学反应"都是理解文章核心内容的关键术语，它们揭示了研究的核心方法和技术路径。此外，文章还被归类为煤炭学领域的研究，中图分类号为TD752，表明其专注于煤炭开采和燃烧过程中的科学问题。 这篇论文提供了一个实用工具，帮助业界和科研人员更好地评估地下煤火在特定燃烧条件下的氧消耗情况，对于煤炭安全管理和环境保护具有重要意义。