收藏本站
《山东科技大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

煤巷自燃非线性流固热耦合研究

李崇山  
【摘要】:论文以理论研究与计算机数值求解技术相结合的方法,研究了煤巷自燃的发展历程 及其流固热耦合的参数特征,给出了煤巷在不同应力条件下渗流系数的非线性流固热耦 合关系式,建立了漏风渗流场、增温场的非线性流固热耦合数值模型,通过算例对数值 模型进行了求解并验证了这些模型的正确性。 论文建立了用于煤巷自燃研究的几何场效模型;给出了在不考虑耦合影响条件下进 行煤巷自燃研究的通用模型及其解法;探讨了煤巷自燃耗O_2释热参数的特征及其测算方 法;从理论上分析了煤巷自热自燃的热力作用特征与热力着火模型。 论文分析了煤巷沿空侧巷旁煤柱自热自燃的热固变形特征及其动态发展历程,给出 了用于描述煤巷自燃平面应变问题的变形场参数模型;得出了煤体自燃热应力σ~T与渗流 系数k(φ)间流固热耦合的关系模型和修正的煤巷自燃弹塑性变形场的流固热的参数耦合 模型。考虑煤巷自燃渗流场中的流固热耦合因素,建立了煤巷自燃渗流场的流固热耦合 数值模型;结合兖州矿区煤巷自燃实例对模型进行了数值求解。 在对煤巷自燃增温场的研究中,考虑其中的流固热耦合因素,研究确定了煤巷自燃 增温场动态发展的流固热耦合数值求解模型;给出了定量确定耦合模型中自热自燃源项 的计算式;结合兖州矿区煤巷自燃实例对增温场模型进行了数值求解,验证了模型的可 靠性和正确性;将煤巷自燃非线性流固热耦合模型应用于煤巷自燃的预测预报,可以有 效防止煤巷自燃的发生与发展。 本文尝试从反映煤巷自燃流固热的参数耦合关系上研究煤层自然发火的动态发展历 程,探索了煤层自然发火问题研究的新途径,为矿井火灾科学的发展起到了积极作用。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TD752

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 褚召祥;矿井降温系统优选决策与集中式冷水降温技术工艺研究[D];山东科技大学;2011年
2 丁曰山;金桥煤矿煤炭自然发火规律及综合防治技术研究[D];山东科技大学;2006年
3 周春山;煤自然实验过程中温度场的数值模拟研究[D];太原理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢振华,金龙哲,宋存义;程序升温条件下煤炭自燃特性[J];北京科技大学学报;2003年01期
2 李宏,徐曾和,王泳嘉;弹性流体一维耦合渗流的计算机代数解[J];东北大学学报;1998年02期
3 仵彦卿;岩体裂隙系统渗流场与应力场耦合模型[J];地质灾害与环境保护;1996年01期
4 邓军,徐精彩,王振平,王洪权,王春跃;兖州矿区巷道自燃危险区域等级划分及防火对策[J];矿业安全与环保;2002年05期
5 邱春亮,陈安明;济宁二矿综放面沿空顺槽自燃火灾治理[J];矿业安全与环保;2003年S1期
6 赵善扬;巷道自然发火的原因及防治技术[J];煤炭工程师;1997年05期
7 梁冰,孙可明,薛强;地下工程中的流─固耦合问题的探讨[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年02期
8 仵彦卿,张倬元;岩体系统渗流场与应力场耦合的广义双重介质模型的应用研究[J];工程地质学报;1996年03期
9 徐精彩,文虎,邓军,张辛亥;煤自燃极限参数研究[J];火灾科学;2000年02期
10 徐精彩,许满贵,邓军,葛岭梅;基于煤氧复合过程分析的自然发火期预测技术研究[J];火灾科学;2000年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何晟;王厚华;;非稳态火源热释放速率在火灾网络模型中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年02期
2 康家甦;;电站储煤场自燃现象分析与储煤系统优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
3 吴兆柱;;火力发电厂贮煤系统的设计优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
4 彭功生,许强;饱水冻土水热力耦合分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
5 李力;;胶合板表面火蔓延特性研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年01期
6 刘士春;王卫国;;简放工作面供风量与采空区遗煤自燃危险性研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
7 李先海;张体镇;;注氮惰化窒息燃烧煤炭氧浓度的实验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
8 祝佳琰,陈雷,杨健鹏,付强;性能化防火设计在综合商业广场中的应用[J];安全;2005年04期
9 冯启言;杨天鸿;于庆磊;唐春安;冷雪峰;;基于渗流-损伤耦合分析的煤层底板突水过程的数值模拟[J];安全与环境学报;2006年03期
10 陈清华;张国枢;戴广龙;何刚;关维娟;;松散煤体温度场试验研究[J];安全与环境学报;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱琼;白春华;;瓦斯和煤尘浓度对混合物爆炸超压影响规律的数值模拟研究[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 梁冰;陈天宇;孙维吉;;复杂地质条件煤层气藏井间干扰对井网布置的影响[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;;内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
4 杨韬;;浅谈公众聚集场所火灾扑救途径和方法[A];2011安徽省科协年会——海湾杯“社会消防安全管理创新”专题年会论文集[C];2011年
5 辛红旗;;采动引起底板破坏而引发煤矿突水的原因分析——以豫西某井田为例[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
6 肖旸;李树刚;李明;马砺;邓军;;煤自燃预测预报技术研究进展[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
7 杨海涛;刘为洲;;垂直上向孔粒状炸药气动装填工艺机理研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
8 王丁;刘长武;王东;徐煜航;;大断面地下工程瓦斯灾害人工统计监测及预防[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
9 江涛;朱国庆;张磊;;大型纺织城火灾烟气控制系统性能化评估[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
10 胡雪彦;;某商业中心影城安全性评估[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
3 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
4 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 石宝龙;高性能海船盐雾分离技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 陈启文;双鸭山矿区煤的自燃特性及预防技术基础研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 王雪峰;煤活性基团与Ca~(2+)形成配合物的结构与表征[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 张大明;输煤巷道煤尘运移规律及治理技术研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鲁来祥;煤巷高冒区松散煤体自燃模拟分析及防治技术[D];河南理工大学;2010年
2 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
3 王春霞;倾斜巷道中风流方向对瓦斯分布与瓦斯积聚的影响[D];河南理工大学;2010年
4 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年
5 贾晓亮;基于FLAC~(3D)的断层数值模拟及其应用[D];河南理工大学;2010年
6 郑艳敏;煤氧化的反应机理函数和热效应的研究[D];河南理工大学;2010年
7 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
8 朱会启;煤与瓦斯突出冲击波实验研究[D];河南理工大学;2010年
9 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
10 常绪华;基于MATLAB综采面采空区自燃特性分析研究[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐精彩,文虎,张辛亥,邓军;综放面巷道煤层自燃危险区域判定方法[J];北京科技大学学报;2003年01期
2 骆祖江,叶建平;煤层气运移产出气水固三相耦合模型[J];长春科技大学学报;2001年04期
3 陈亚平,徐礼华,吴斌,林蔚;储煤场煤垛温度预报的仿真模型与计算[J];东南大学学报;1997年02期
4 柴军瑞,韩群柱;岩体渗流场与温度场耦合的连续介质模型[J];地下水;1997年02期
5 徐精彩,葛岭梅,贺敦良;煤炭低温自燃过程的研究[J];煤炭工程师;1989年05期
6 刘高文,徐精彩,许满贵,王华;济宁2~#井煤样自燃倾向性测试[J];矿业安全与环保;2001年06期
7 刘英学;煤炭自燃灾害防治新技术及优化[J];矿业安全与环保;2003年03期
8 陈平;采用压气供冷的新型矿井集中空调系统[J];矿业安全与环保;2004年03期
9 高建良,刘伯川;局部通风掘进工作面热参数的现场测定方法[J];矿业安全与环保;2004年04期
10 陈平;均匀供冷采煤工作面送风器的布置[J];矿业安全与环保;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 文虎;煤自燃过程的实验及数值模拟研究[D];西安科技大学;2003年
2 郭平业;我国深井地温场特征及热害控制模式研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 曹秀玲;三河尖矿深井高温热害资源化利用技术[D];中国矿业大学(北京);2010年
4 刘冠男;高温采煤工作面热害机制及风流特性的热—流理论研究与数值模拟[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余锋;石嘴山二矿2268(底)综放采空区自然发火预测研究[D];西安科技大学;2003年
2 李权国;煤层自燃引起覆岩破坏及地表移动变形规律探讨[D];太原理工大学;2004年
3 王占榜;稠化胶体在管道内的流动特性研究[D];西安科技大学;2004年
4 金永飞;综放采空区自然发火预测研究[D];西安科技大学;2004年
5 王正辉;采煤工作面自燃危险性评价方法[D];煤炭科学研究总院;2004年
6 李俊武;磁窑堡二矿试验综放面综合防灭火技术研究[D];西安科技大学;2005年
7 吴晓光;煤自然发火实验台温度场数值模拟研究[D];西安科技大学;2005年
8 翟小伟;磁二矿首采综放面煤层自然发火防治技术研究[D];西安科技大学;2005年
9 王伟;矿井用冷热电联产系统的制冷系统设计研究[D];合肥工业大学;2006年
10 徐哲;深部煤炭资源开采的工作面微气候研究[D];大连理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 周新华;齐庆杰;;基于模糊综合评判的煤自燃发火倾向性研究[J];煤田地质与勘探;2011年06期
2 仲勇;王鑫阳;;提高汽雾阻化防灭火技术效果的研究[J];煤炭技术;2008年11期
3 苗惠良;李斌;;煤矿巷道高位火灾治理过程中注浆对温度场变化的影响[J];中国煤炭;2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王俊峰;煤地下自燃时覆岩中氡气运移规律及应用研究[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙宗贤;煤自然过程与临界着火条件的模拟研究[D];大连理工大学;2010年
2 李鑫;巷道煤柱自燃温度分布数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 陈震;急倾斜煤层水平分段综放采空区自燃特点及防治技术应用研究[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 安维东,陈肖柏,吴紫汪;渠道冻结时热质迁移的数值模拟[J];冰川冻土;1987年01期
2 文虎,徐精彩,葛岭梅,邓军;煤自燃性测试技术及数值分析[J];北京科技大学学报;2001年06期
3 徐精彩,葛岭梅,贺敦良;煤炭低温自燃过程的研究[J];煤炭工程师;1989年05期
4 邵长宏 ,刘忠;巷道冒顶煤炭自然发火的预防和处理[J];煤炭工程师;1991年05期
5 刘剑,黄伯轩;采场通风仿真系统及其应用[J];煤炭工程师;1993年01期
6 秦书玉,孙树江,溪博权;采场温度场的计算机数值模拟原理与方法[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1991年03期
7 孙可明,梁冰,王锦山;煤层气开采中两相流阶段的流固耦合渗流[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年01期
8 冯小平;采空区高温点位置确定的计算机模拟分析[J];淮南矿业学院学报;1995年01期
9 徐精彩,张辛亥,文虎,邓军;程序升温实验中用键能变化量估算煤的氧化放热强度[J];火灾科学;1999年04期
10 徐精彩,文虎,邓军,张辛亥;煤自燃极限参数研究[J];火灾科学;2000年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李宗翔;综放沿空巷周围煤体自燃升温过程的数值模拟[J];煤炭学报;2004年01期
2 李宗翔,孙广义,王继波;综放工作面煤柱内漏风与耗氧过程的数值模拟[J];力学与实践;2001年04期
3 王自明,杜志敏;弹性油藏中多相渗流的流-固-热耦合数学模型[J];大庆石油地质与开发;2003年01期
4 陈伟;杨宇;李允;张健;;无限导流水平井不稳态压力计算模型[J];油气井测试;2006年04期
5 裴晓东;张人伟;杜高举;闫明仁;段汉文;;新建煤矿矸石山自然发火的数学模型及其模拟分析[J];矿业安全与环保;2009年04期
6 李宗翔,吴志君,王振祥;采空区遗煤自燃升温过程的数值模型及其应用[J];安全与环境学报;2004年06期
7 ;第二届计算力学世界大会将于1990年在联邦德国斯图加特市召开[J];计算力学学报;1989年02期
8 于艳梅,吕衣礼,张振忠,杨根仓,A karma,C Beckermann;相场法凝固组织模拟的研究进展[J];铸造;2000年09期
9 李宗翔,韦涌清,孙世军;非均质采空区气-固耦合温度场迎风有限元求解[J];昆明理工大学学报(理工版);2004年02期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 王建华;徐华昭;何凌辉;刘世俭;张波;;燃料冷却结构中的流-固-热耦合问题研究[A];第二届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2009年
2 郭伟;宋欣;张雪;许红静;;水轮发电机流固热耦合仿真分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
3 邹玮;周进雄;张智谦;李琼;赵群;;二维连续体结构拓扑优化的再生核质点方法[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李崇山;煤巷自燃非线性流固热耦合研究[D];山东科技大学;2004年
2 文成杨;双重介质气藏流固耦合数值模拟研究[D];西南石油学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李广宁;三维N-S方程数值求解及S-A湍流模型应用研究[D];西北工业大学;2006年
2 张晓月;基于敏度分析的不同模量桁架正反问题求解[D];大连理工大学;2008年
3 鲁俊;城市排水泵站前池整流技术CFD研究[D];河海大学;2006年
4 石宇;严寒地区碾压混凝土坝温度场和渗流场分析研究[D];沈阳农业大学;2007年
5 魏琳宗;核电站冷却剂主泵机械密封的流固热耦合研究[D];清华大学;2010年
6 徐峰;双向贯流泵数值模拟研究[D];河海大学;2005年
7 汪海滨;Level set算法及其应用[D];西北工业大学;2006年
8 王晓燕;低比转速离心泵双吸叶轮及蜗壳内部流场的数值计算与分析[D];兰州理工大学;2006年
9 杨洪啸;SF_6发电机保护断路器机构运动特性及灭弧室绝缘性能研究[D];沈阳工业大学;2006年
10 吴兆营;土石坝地震稳定性分析及其应用[D];中国地震局工程力学研究所;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026