| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-25页 |
| 1.2.1 煤的自燃机理早期研究 | 第13-17页 |
| 1.2.2 煤层自然发火预测预报技术现状 | 第17-20页 |
| 1.2.3 采空区自燃空间特性研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2.4 采空区气体流动规律研究现状 | 第21-22页 |
| 1.2.5 采空区温度场数值模拟研究现状 | 第22-23页 |
| 1.2.6 目前研究存在的问题 | 第23-25页 |
| 1.3 本论文研究内容及结构安排 | 第25-26页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第25-26页 |
| 1.3.2 研究方法 | 第26页 |
| 1.3.3 技术路线 | 第26页 |
| 1.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 2 采空区自然发火温度场建模基础 | 第28-34页 |
| 2.1 采空区遗煤物理特性 | 第28-30页 |
| 2.2 多孔介质的理论基础 | 第30-31页 |
| 2.3 采空区渗流理论 | 第31-32页 |
| 2.4 采空区热能分布理论 | 第32-33页 |
| 2.5 本章小结 | 第33-34页 |
| 3 采空区自然发火温度场数值模拟 | 第34-56页 |
| 3.1 数值模拟及CFD软件 | 第34-37页 |
| 3.1.1 数值方法 | 第34-35页 |
| 3.1.2 模拟软件介绍 | 第35-36页 |
| 3.1.3 FLUENT数值仿真基本流程 | 第36-37页 |
| 3.2 采空区自然发火温度场模拟的数学方程确定 | 第37-45页 |
| 3.2.1 计算流体力学数值模拟控制方程 | 第37-40页 |
| 3.2.2 渗流场模拟方程的确定 | 第40-41页 |
| 3.2.3 氧浓度场模拟方程的确定 | 第41页 |
| 3.2.4 温度场模拟方程的确定 | 第41-45页 |
| 3.3 考虑大气压变化的采空区自然发火温度场耦合及边界条件 | 第45-52页 |
| 3.3.1 基本假设 | 第45页 |
| 3.3.2 温度场建模方程耦合过程 | 第45-48页 |
| 3.3.3 边界条件 | 第48-49页 |
| 3.3.4 模拟参数求解 | 第49-52页 |
| 3.4 温度场模拟结果与分析 | 第52-55页 |
| 3.4.1 模拟过程 | 第52页 |
| 3.4.2 采空区温度场的分布规律 | 第52-53页 |
| 3.4.3 大气压影响下采空区温度场分布规律 | 第53-55页 |
| 3.5 本章小节 | 第55-56页 |
| 4 温度场模拟软件系统研发 | 第56-69页 |
| 4.1 矿井采空区温度场数值模拟软件需求 | 第56-61页 |
| 4.1.1 设计原则 | 第56-57页 |
| 4.1.2 分析系统的数据要求 | 第57-58页 |
| 4.1.3 导出系统的逻辑模型 | 第58-60页 |
| 4.1.4 开发原型系统 | 第60-61页 |
| 4.2 矿井采空区温度场数值模拟软件系统设计 | 第61-65页 |
| 4.2.1 软件概要设计 | 第61-63页 |
| 4.2.2 软件详细设计 | 第63-65页 |
| 4.3 系统的应用实例 | 第65-68页 |
| 4.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 5 采空区温度场相似模拟实验 | 第69-83页 |
| 5.1 实验平台设计 | 第69-74页 |
| 5.1.1 平台功能 | 第69页 |
| 5.1.2 平台主体结构 | 第69-74页 |
| 5.2 实验过程 | 第74-78页 |
| 5.2.1 常压条件下的平台实验(992.5hPa) | 第74-76页 |
| 5.2.2 升压条件下的平台实验(993.1hPa) | 第76-78页 |
| 5.3 实验与仿真计算结果比较与分析 | 第78-82页 |
| 5.3.1 实验结果分析 | 第78-79页 |
| 5.3.2 仿真计算结果分析 | 第79-80页 |
| 5.3.3 误差分析 | 第80-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 6 工程应用及效果分析 | 第83-97页 |
| 6.1 实验矿井概况 | 第83-84页 |
| 6.1.1 工作面概况 | 第83页 |
| 6.1.2 煤层情况 | 第83-84页 |
| 6.1.3 采煤方法及通风管理 | 第84页 |
| 6.2 实验应用过程与结果 | 第84-93页 |
| 6.2.1 矿用加强型测温光缆的部署 | 第84-85页 |
| 6.2.2 采空区无线传感网络节点的部署 | 第85-88页 |
| 6.2.3 实验应用过程 | 第88-89页 |
| 6.2.4 隐蔽火源探测软件应用 | 第89-93页 |
| 6.3 本章小结 | 第93-97页 |
| 7 总结与展望 | 第97-100页 |
| 7.1 主要成果 | 第97-98页 |
| 7.2 主要创新点 | 第98-99页 |
| 7.3 进一步研究展望 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-106页 |
| 作者简历 | 第106-110页 |
| 学位论文数据集 | 第110-111页 |
| 附件 | 第111页 |
