扩散条件下巷道中煤层阴燃熄灭、稳定传播以及转化为焰火的判别准则研究

项目以内蒙古桌子山煤田废旧巷道中煤层的阴燃火区为研究对象，采用理论分析、实验测定、模拟实验和计算机数值计算的综合研究方法，研究地表或风流中的氧气经巷道自然扩散到阴燃区中时的二维氧浓度扩散方程、阴燃面氧扩散供给速率、热释放强度、可燃气体的产生速率和热传递方程。根据阴燃面的热释放强度和热传递方程，建立阴燃面的二维温度场方程。当阴燃面的温度呈下降趋势或恒定时，即温度场中的温度梯度为负或零时，就表征了煤层阴燃的熄灭或稳定传播的判别准则。当阴燃面的温度呈上升趋势且温度达到或超过阴燃面产生的可燃气体的着火点、阴燃面氧气扩散供给速率和生成的可燃气体浓度均达到出现焰火燃烧时的最低浓度要求，此时阴燃就转化为焰火燃烧，据此可建立阴燃转化为焰火燃烧的判别准则。再通过模拟实验确定出各判别准则的判别准数。该项研究对于防治煤巷火区、保护煤炭资源和减小污染均具有重要的理论与现实意义。