[发明专利]一种测试地下煤田火区覆岩温度变化的模型试验方法

说明书

一种测试地下煤田火区覆岩温度变化的模型试验方法，属于测试煤田火区温度变化的模型试验方法。首先根据火区原型范围、地层情况以及确定的火区模型与原型几何比尺和相似关系ν_m＝v_p、ε_m＝ε_p、(ρc)_sp＝(ρc)_sm、λ_sp＝λ_sm、β_m＝β_p、L_m＝L_pC_L、U_m＝U_pC_L、确定模型火区材料的物性参数和模型火区尺寸；然后根据原型火区及确定的模型火区尺寸和材料参数搭建模型火区，获得燃烧层开采后的覆岩情况；最后根据速度相似关系和体积火源产热速率相似关系控制模型火区风速和火源产热速率，同时利用布置的测温元件监测模型火区覆岩的温度变化，解决了现有地下煤田火区模型试验无法实现含内热源热流固耦合条件下火区覆岩温度变化测试的不足，测试结果较热流、流固耦合模型试验更准确，在本领域内具有广泛的实用性。

技术领域

本发明涉及一种测试煤田火区温度变化的模型试验方法，特别是一种测试地下煤田火区覆岩温度变化的模型试验方法。

背景技术

在我国新疆、内蒙、山西等省(自治区)现存大面积煤田火区。煤田火区不仅烧毁大量煤炭资源，还会释放有毒有害气体，严重破坏生态环境，直接影响到我国煤炭资源的可持续性发展和生态文明的建设。掌握地下煤田火区温度场的变化是火区高温区的反演和开展有针对性的治理基础。然而地下煤火系统是一个含内热源的热-流-固多场耦合热交换系统。目前，涉及多场耦合的相似试验方法多以热-流或者流-固为主，对于地下煤田火区含内热源的热-流-固耦合条件下的模型试验还未见报道，还没有一种适合于测试地下煤田火区热交换过程中覆岩温度变化的模型试验方法。

发明内容

本发明的目的是要提供一种测试地下煤田火区覆岩温度变化的模型试验方法，解决现有的模型方法无法体现地下煤火区含内热源的热-流-固多场耦合特性的问题。

本发明的目的是这样实现的：模型测试方法，步骤如下：