采空区遗煤氧化蓄热的“热-化”耦合过程数值模拟研究

作者：杜斌

来源：煤矿安全, 2023, 54(06): 84-89.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.06.013

• 氧化蓄热
• 采空区遗煤
• 氧化动力学
• 多场耦合
• 数值模拟

采空区遗煤在满足某些条件的情况下会发生氧化蓄热升温，以煤氧化蓄热过程中的化学反应场和传热场为研究对象，提出了化学反应场与传热场耦合模型，建立了控制方程并借助数值模拟软件对双因素耦合过程进行了模拟；通过参数扫略（储热系数η=10%、20%、50%、100%），揭示了采空区不同散热条件下遗煤氧化蓄热过程中化学反应速率、煤温随时间的变化特性以及化学反应速率与煤温之间的变化特性。结果表明：耗氧率呈负指数形式变化，煤温依次经历缓慢升温、快速升温等阶段，模拟结果与之前相关学者的研究结果相吻合；化学反应场和传热场在煤氧化蓄热过程中呈现出正向协同作用。

• 单位
  煤矿安全技术国家重点实验室; 煤炭科学技术研究院有限公司