松散煤体自然发火过程氡析出及运移规律

论文摘要

火源精准探测一直是煤火灾害防治方向的世界性难题,而同位素测氡是火源精准探测的主要研究方法。为了解采空区火源位置分布及发火情况,基于煤自然发火实验台研究松散煤体发火过程中氡析出及运移规律。为减小测氡过程对自然发火实验影响,设计局部气体循环系统,控制实验取气量,获得松散煤体自然发火过程中氡活度浓度沿轴线分布规律;通过数据筛选及统计分析,获得同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律;根据氡活度浓度分布理论,推导实验台轴线方向氡分布方程;基于同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律及氡分布方程,获得松散煤体自然发火过程中氡的运移规律,确定真实反映氡析出与煤温关系的节点位置;通过松散煤体单元划分及氡析出理论分析,推导松散煤体氡析出随发火时间的对应关系;基于实验分析和理论推导,获得氡析出与发火时间的变化规律。结果表明:松散煤堆自然发火过程中,沿轴线方向松散煤体内氡运移主要以渗流为主,当Tmax<50℃时,渗流影响范围为0<L<175 cm,其中L为与进风口的距离;当Tmax≥50℃时,渗流影响范围减小为0<L<125 cm,多种运移方式耦合作用范围为125<L<175 cm,可为采空区发火位置判断提供依据;在一定温度范围内,氡析出随煤温升高呈指数增长,且存在临界温度值,可为松散煤体发火程度判断提供依据。

论文目录

• 1 实 验
•   1.1 实验原理
•     1.1.1 煤自然发火原理
•     1.1.2 实验分析过程原理
•   1.2 实验装置
•   1.3 煤样制备及基本条件
•     （1）煤样制备
•     （2）炉体内换气时间
•   1.4 实验过程
• 2 煤自然发火过程氡分布规律
•   2.1 氡活度浓度分布理论
•   2.2 同一时间沿轴线氡活度浓度分布
•   2.3 同一位置不同温度氡活度浓度分布
• 3 煤自然发火过程氡运移规律
• 4 松散煤堆自然发火过程氡析出规律
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 文虎,程小蛟,许延辉,马砺,郭军,姜希印,王保齐,简俊常

关键词: 松散煤体,自然发火,氡析出,氡运移,火源探测

来源: 煤炭学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 西安科技大学安全科学与工程学院,教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,兖州煤业股份有限公司

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801802),国家自然科学基金资助项目(51547193),陕西省重点资助项目(2017ZDXM_SF_09201-02-092)

分类号: TD752.2

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1148

页码: 2816-2823

总页数: 8

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