地表环境温度对煤田火系统影响的数值分析.pdfVIP

2014年第3期 中州煤炭 总第219期 地表环境温度对煤 田火系统影响的数值分析 管伟 明，任大鹏 ，艾克拜尔 ·艾尔肯，沈 洁，郑振平 ，李彦君 (新疆大学 地质与矿业工程学院，新疆 乌鲁木齐 830000) 摘要 ：煤 田火灾持续燃烧 的重要原因是存在沟通地表与地下的供氧裂隙，新疆煤 田火区地表黄土覆盖稀薄、 含砂量大形成 了透气率较高 的地层条件 ，加之 四季温差大对地下煤 田火系统具有一定 的影响。建立 了露头 煤层 自燃的数值模型 ，以新疆硫磺沟火 区的四季温度为参数 ，分析 了地下火 区受四季温度影响下 的内部压力 场、温度场 的演化过程。数值实验结果表 明：地下火区的温度场分布范围随大气温度 的降低而缩小 ，但影 响 范围随深度增加而减小；地下渗流气体 的流速受外部压力和 内部气体热膨胀效应的差值影响，一般随外部温 度的下降而增大、升高而减小。 关键词 ：地表温度；煤 田火系统；数值模型；压力梯度；温度场 中图分类号：TD752 文献标志码：A 文章编号：1003—0506(2014)03—0047—03 NumericalAnalysisonSystem ImpactofAtmosphericTemperaturetoCoal—fieldFires GuanWeiming，RenDapeng，Aikeber·Aierken，ShenJie，ZhengZhenping，LiYanjun (SchoolofGeoexplorationandMiningEngineering，XinjiangUniversity，Urumqi 830000，China) Abstract：Thereasonforcontinuouscombustion incoalfieldistheexistenceoffractureswhichcanprovideoxygenbetweengroundand underground．Xinjiangcoalfieldfiresgroundiscoveredbythinloess，andsedimentcontentishigh，theconditionswithhigh—permeability layersisformed．Theatmospheretemperaturechangesinawiderangeinfourreasons，SOtherehasanimpactonthesystem ofcoal—field fires．NumericalmodelWasbuilt，theevolutionprocessofinnerpressurefieldandtemperaturefieldaffectedbythetemperaturechange infourreasons．Theresultofnumericalanalysisshowsthat，thedistributionrangeoftemperaturefieldofundergroundfireregionwillde· creaseasatmospheretemperaturedrops，buttheinfluencerangeoftemperaturefieldwilldecreaseasatmospheretemperaturerises．The velocityofundergroundgasflow，whichiscontrolledbytheD·valuebetweenatmosphericpressureandthermalexpansion，willbecome largewhentemperaturefallsdown，andbecomesmallerwhen temperaturerises． Keywords：surfacetemperature；coalfieldfiressystem ；numericalmodel；pressuregradient；temperaturefield 新疆煤炭 资源十分丰 富 ，预测储量居全 国首 响。本文在前人 的研究基础上建立 了露头煤层 自燃 位…，但煤田火灾也最为严重 ，我 国北方