摘要
煤自燃火灾所处的特殊环境，影响因素复杂，关联学科知识庞大，导致了煤层隐蔽火源的确定和煤自燃高温点移动规律的技术方法研究缓慢。所以将煤样热物性实验、煤自然发火实验以及多物理场数值模拟相结合对煤自燃过程高温点运移规律进行研究。 根据工业分析、元素分析研究了杭来湾煤样的煤质以及元素组成；根据热物性实验，研究了供风量大小对煤样的热扩散系数、比热容以及导热系数的影响，得到了煤样导热系数和比热容的拟合函数；根据煤自然发火实验，研究了供风量对高温点位置变化以及温度的影响，得到了煤自燃高温区域的迁移主要是由供风量、煤样的热物性和边界保温层温度等综合因素决定的，以及分别得到了煤自然发火实验的耗氧速率和放热强度的分段拟合函数；根据多物理场耦合作用的动力学原理建立了多场耦合的数学模型及相应的控制方程，同时验证了该模型的可信度，研究了不同进风位置、不同温差、导热系数、不同氧浓度对高温点运移规律的影响，得到了实验炉内最高煤温的位置主要沿中心轴附近变化，并随着煤样温度不断上升逐渐向下移动至进风侧方向，改变不同导热系数与边界温差条件会延长煤自燃升温实验时间。以及进气口不同氧浓度影响煤氧复合反应的速率，对低温阶段煤的氧化进程起到明显的抑制作用。同时对地下煤自燃高温点形成特点和煤自燃火源移动的规律具有重要指导意义。
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