| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第16-17页 |
| 2 文献综述 | 第17-42页 |
| 2.1 研究背景与意义 | 第17-18页 |
| 2.2 煤自燃理论概述 | 第18-23页 |
| 2.2.1 煤自燃过程研究现状 | 第18-21页 |
| 2.2.2 煤自燃的条件及影响因素 | 第21-22页 |
| 2.2.3 煤低温氧化过程的升温与放热特性 | 第22-23页 |
| 2.3 采空区自燃“三带”理论的研究现状 | 第23-33页 |
| 2.3.1 采空区自燃“三带”理论 | 第24-25页 |
| 2.3.2 采空区自燃“三带”的划分研究现状 | 第25-27页 |
| 2.3.3 采空区自燃“三带”的环境影响因素 | 第27-29页 |
| 2.3.4 采空区自燃“三带”的研究方法 | 第29-33页 |
| 2.4 采空区遗煤煤低温氧化升温规律研究现状 | 第33-37页 |
| 2.4.1 采空区多孔介质体系研究现状 | 第33-35页 |
| 2.4.2 采空区遗煤低温氧化化学动力学原理 | 第35页 |
| 2.4.3 煤氧低温氧化过程中温度场的形成 | 第35-37页 |
| 2.5 动态采空区升温规律研究现状 | 第37-39页 |
| 2.5.1 非均质孔隙率采空区升温规律动态研究现状 | 第37-38页 |
| 2.5.2 动态采空区实验室研究进展 | 第38-39页 |
| 2.6 研究内容及方法 | 第39-42页 |
| 2.6.1 研究内容 | 第39-40页 |
| 2.6.2 研究方法和技术路线 | 第40-42页 |
| 3 采空区低温氧化动力学模型及非均质孔隙率动态演化规律 | 第42-60页 |
| 3.1 采空区煤低温氧化动力学模型及参数 | 第42-44页 |
| 3.2 采空区多场耦合数学模型 | 第44-50页 |
| 3.2.1 采空区多场耦合机理及升温过程 | 第44-45页 |
| 3.2.2 漏风流渗流场数学模型 | 第45-46页 |
| 3.2.3 氧浓度场数学模型 | 第46-47页 |
| 3.2.4 温度场数学模型 | 第47-49页 |
| 3.2.5 遗煤自燃多场耦合动态数学模型 | 第49-50页 |
| 3.3 采空区时空演化动态数学模型的建立 | 第50-54页 |
| 3.3.1 移动双坐标系的建立 | 第50-51页 |
| 3.3.2 动态坐标系模型及初始条件 | 第51-52页 |
| 3.3.3 孙家沟矿13304工作面采空区现场参数及模型的建立 | 第52-54页 |
| 3.4 采空区非均质孔隙率时空演化规律的研究 | 第54-59页 |
| 3.4.1 采空区非均质孔隙率时空演化模型 | 第54-56页 |
| 3.4.2 采空区非均质孔隙率时空演化规律研究 | 第56-58页 |
| 3.4.3 采空区多孔介质阻力系数变化规律 | 第58-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 4 采空区遗煤氧化升温四维动态模拟研究 | 第60-79页 |
| 4.1 动态推进采空区升温规律 | 第60-64页 |
| 4.1.1 不同推进速度对采空区温度场的影响 | 第60-61页 |
| 4.1.2 动态推进采空区温度场时空演化规律 | 第61-62页 |
| 4.1.3 工作面推进速度对采空区最高温度的影响 | 第62-63页 |
| 4.1.4 动态采空区O_2及CO的消耗和产生规律 | 第63-64页 |
| 4.2 动态采空区高温点的迁移及温度变化 | 第64-67页 |
| 4.2.1 工作面的推进对采空区高温区域的影响 | 第64-65页 |
| 4.2.2 高温点的迁移及温度变化 | 第65-67页 |
| 4.3 动态采空区氧化—升温的关系 | 第67-70页 |
| 4.3.1 动态采空区氧化—升温时间变化规律 | 第67-69页 |
| 4.3.2 工作面推进速度对采空区氧化—升温的影响 | 第69-70页 |
| 4.4 尾巷对动态采空区氧化升温的影响 | 第70-75页 |
| 4.4.1 尾巷对采空区各“场”氧化升温带的影响 | 第71-73页 |
| 4.4.2 尾巷位置对氧化升温带的影响 | 第73-75页 |
| 4.5 尾巷对动态采空区升温过程的影响 | 第75-78页 |
| 4.5.1 采空区高温点的温度变化规律 | 第75-77页 |
| 4.5.2 联络巷口温度变化规律 | 第77-78页 |
| 4.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 5 动态采空区升温规律及传热相似性研究 | 第79-112页 |
| 5.1 容积平均法建立采空区计算模型 | 第79-85页 |
| 5.1.1 容积平均法理论 | 第79-80页 |
| 5.1.2 连续性方程 | 第80-81页 |
| 5.1.3 动量方程 | 第81-82页 |
| 5.1.4 能量方程 | 第82-84页 |
| 5.1.5 氧气组分方程 | 第84-85页 |
| 5.2 相似准则的导出 | 第85-88页 |
| 5.3 自发热材料的研制 | 第88-98页 |
| 5.3.1 自发热材料的选择 | 第88-89页 |
| 5.3.2 还原铁粉作为自发热材料的优点 | 第89页 |
| 5.3.3 相似材料的制备 | 第89-91页 |
| 5.3.4 自发热材料原料配比及升温特性试管实验研究 | 第91-96页 |
| 5.3.5 相似材料配比实验研究 | 第96-98页 |
| 5.4 相似材料自发热特性及放热特征值研究 | 第98-103页 |
| 5.4.1 相似材料DSC-TG放热特性研究 | 第100-102页 |
| 5.4.2 相似材料不同温度下氧化反应的放热速率及放热量 | 第102-103页 |
| 5.5 相似材料耗氧量及反应速率程序升温实验研究 | 第103-111页 |
| 5.5.1 相似材料程序升温实验 | 第104-106页 |
| 5.5.2 添加自发热材料对煤氧化反应耗氧量及耗氧速率影响研究 | 第106-108页 |
| 5.5.3 添加自发热材料对煤氧化过程中反应活化能影响的研究 | 第108-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-112页 |
| 6 动态采空区非线性氧化升温实验研究 | 第112-130页 |
| 6.1 动态采空区实验台的搭建及实验过程 | 第112-117页 |
| 6.1.1 实验台模型及参数 | 第112-114页 |
| 6.1.2 非均质孔隙率的设计及测温点的布置 | 第114-115页 |
| 6.1.3 实验条件 | 第115-116页 |
| 6.1.4 实验步骤 | 第116-117页 |
| 6.2 动态采空区温度场时空演化规律 | 第117-126页 |
| 6.2.1 采空区温度场随时间变化规律 | 第117-118页 |
| 6.2.2 采空区特征点的氧化升温过程 | 第118-119页 |
| 6.2.3 推进速度对采空区温度场的影响 | 第119-122页 |
| 6.2.4 作面推进对采空区高温点升温规律的影响 | 第122-126页 |
| 6.3 尾巷对采空区温度场时空演化的影响 | 第126-129页 |
| 6.4 本章小结 | 第129-130页 |
| 7 非均质性动态采空区模型的应用研究 | 第130-137页 |
| 7.1 结果对比分析 | 第130-132页 |
| 7.1.1 温度场的分布对比分析 | 第130-131页 |
| 7.1.2 采空区升温过程对比分析 | 第131-132页 |
| 7.2 模型应用研究 | 第132-136页 |
| 7.2.1 测温方案及过程 | 第132-134页 |
| 7.2.2 现场测温结果 | 第134-135页 |
| 7.2.3 现场结果与模拟结果对比分析 | 第135-136页 |
| 7.3 本章小结 | 第136-137页 |
| 8 结论 | 第137-140页 |
| 8.1 结论 | 第137-138页 |
| 8.2 创新点 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-148页 |
| 附录A 采空区遗煤自燃时空演化数学模型部分DUF程序 | 第148-150页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第150-154页 |
| 学位论文数据集 | 第154页 |
