[发明专利]一种确定边坡残煤自燃温场及燃深的方法

摘要

本发明公开了一种确定边坡残煤自燃温场及燃深的方法，其特征在于，基于PFC3D作为模拟平台借助其热力耦合模型，以及前期对自燃造成边坡破坏形成裂隙的情况，模拟了氧在裂隙中运动并与煤层反应且相互促进发展的过程，从而得到了边坡内温场及燃空区发展深度；使用极小颗粒模拟氧气的流动及其与煤的反应，并通过FISH实现该过程；其包括如下步骤边坡模型构建，氧流通道的形成，残煤自燃的细观模型构建，热力模拟温场结果；本发明可用于有一定规模的煤堆进行自燃过程分析。

主权项

一种确定边坡残煤自燃温场及燃深的方法，其特征在于，基于PFC3D作为模拟平台借助其热力耦合模型，以及前期自燃造成边坡破坏形成裂隙的情况，模拟了氧在裂隙中运动并与煤层反应且相互促进发展的过程，从而得到了边坡内温场及燃空区发展深度；使用极小颗粒模拟氧气的流动及其与煤的反应，并通过FISH实现该过程；其包括如下步骤：边坡模型构建，氧流通道的形成，残煤自燃的细观模型构建，热力模拟温场结果；氧流通道的形成机理，氧流通道的形成与煤层自燃是相互促进的；煤层在边坡自由面露头处与大气接触产生自燃，由于温度的传递及氧气的充足使自燃向煤层深处发展；由于在煤层自燃过程中，煤燃烧体积减小造成上覆岩层失去支撑产生裂隙或断裂；这些裂隙向上发展到边坡自由面，使煤层与外界大气环境形成联通的氧流通道，使煤能继续燃烧，进而又促进了氧流通道的形成；但是随着燃空区的深入，岩体完整性和强度逐渐提高，形成的裂隙逐渐减少封闭了氧流通道。