| 摘要 | 第1页 |
| Abstract | 第5-17页 |
| 1 绪论 | 第17-25页 |
| ·研究的目的和意义 | 第17-18页 |
| ·国内外对采空区自然发火研究现状 | 第18-21页 |
| ·采空区自然发火数学模型和数值模拟 | 第18-20页 |
| ·数值计算方法在采空区的应用 | 第20页 |
| ·数值模拟的特点 | 第20-21页 |
| ·课题来源 | 第21-22页 |
| ·课题研究目标、内容 | 第22-23页 |
| ·研究目标 | 第22页 |
| ·研究内容 | 第22-23页 |
| ·研究方法及技术路线 | 第23-25页 |
| ·研究方法 | 第23页 |
| ·技术路线 | 第23-25页 |
| 2 有限体积方法(FVM) | 第25-39页 |
| ·有限体积方法的发展 | 第25-26页 |
| ·有限体积方法的基本思想 | 第26-27页 |
| ·有限体积方法控制体的选取 | 第27-37页 |
| ·内部节点控制体的选取 | 第28-32页 |
| ·边界节点控制体的选取 | 第32-36页 |
| ·同有限单元法公式的对比 | 第36-37页 |
| ·本章小结 | 第37-39页 |
| 3 移动坐标下采空区自然发火模型研究 | 第39-65页 |
| ·基本概念 | 第39-43页 |
| ·多孔介质 | 第39页 |
| ·重孔隙介质 | 第39-40页 |
| ·均匀多孔介质与非均匀多孔介质 | 第40-41页 |
| ·各向同性介质、各向异性介质 | 第41页 |
| ·多孔介质的孔隙率、表征性体积单元 | 第41-42页 |
| ·表征面积单元与面孔隙率 | 第42-43页 |
| ·采空区气体密度 | 第43页 |
| ·采空区风流状况研究 | 第43-55页 |
| ·渗流的基本定律-达西定律 | 第44-45页 |
| ·渗流速度 | 第45-49页 |
| ·采空区流场质量守恒方程 | 第49-50页 |
| ·采空区流场方程的定解条件 | 第50-51页 |
| ·采空区的渗流参数研究 | 第51-55页 |
| ·采空区氧浓度场模型 | 第55-58页 |
| ·Fick定律 | 第55-56页 |
| ·采空区氧浓度场模型 | 第56-57页 |
| ·边界条件 | 第57-58页 |
| ·采空区温度场模型 | 第58-63页 |
| ·傅里叶定律 | 第59-60页 |
| ·采空区内冒落岩石能量方程 | 第60-61页 |
| ·采空区内气体的能量方程 | 第61-62页 |
| ·边界条件 | 第62-63页 |
| ·移动坐标下采空区自然发火模型 | 第63-64页 |
| ·移动坐标下采空区自然发火模型 | 第64页 |
| ·边界条件 | 第64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 4 自然发火模型参数的确定 | 第65-77页 |
| ·主要成分分析法(Principal Component Analysis) | 第65页 |
| ·煤样采集与制备 | 第65-66页 |
| ·工业分析(Proximate Analysis) | 第66-67页 |
| ·实验设备及方法 | 第66页 |
| ·实验结果 | 第66-67页 |
| ·煤的升温氧化实验 | 第67-76页 |
| ·实验装置 | 第67-68页 |
| ·实验过程及条件 | 第68-69页 |
| ·实验结果及处理 | 第69-76页 |
| ·本章小结 | 第76-77页 |
| 5 移动坐标下采空区自然发火模型的离散化分析 | 第77-105页 |
| ·采空区自然发火模型计算范围 | 第77-78页 |
| ·采空区网格自动划分 | 第78-80页 |
| ·节点标号及坐标 | 第79-80页 |
| ·单元标号 | 第80页 |
| ·选取控制体 | 第80-82页 |
| ·采空区内部节点 | 第80-81页 |
| ·采空区边界节点 | 第81-82页 |
| ·自然发火模型中参数的处理 | 第82-83页 |
| ·采空区密度 | 第82页 |
| ·采空区孔隙率(n)、渗透系数(K)分析 | 第82-83页 |
| ·采空区气体流场模型离散化 | 第83-88页 |
| ·插值函数 | 第83页 |
| ·流场方程离散化 | 第83-84页 |
| ·采空区流场边界条件 | 第84-87页 |
| ·采空区速度方程的离散化 | 第87-88页 |
| ·采空区氧气浓度场模型离散化 | 第88-93页 |
| ·插值函数 | 第88页 |
| ·方程离散化 | 第88-90页 |
| ·采空区氧浓度场边界条件 | 第90-93页 |
| ·采空区温度场模型离散化 | 第93-103页 |
| ·差值函数 | 第93-94页 |
| ·采空区冒落岩石温度场模型离散化 | 第94-99页 |
| ·采空区内气体温度场模型离散化 | 第99-103页 |
| ·本章小结 | 第103-105页 |
| 6 移动坐标下采空区自然发火模拟软件 | 第105-115页 |
| ·程序设计 | 第105-107页 |
| ·采空区自然发火模型的线性方程组 | 第107-108页 |
| ·采空区流场线性方程组 | 第107页 |
| ·采空区氧浓度场线性方程组 | 第107页 |
| ·采空区冒落岩石温度场线性方程组 | 第107-108页 |
| ·采空区气体温度场线性方程组 | 第108页 |
| ·采空区自然发火模型求解 | 第108-111页 |
| ·线性方程组系数矩阵[K]的分析 | 第108-111页 |
| ·线性方程组的耦合求解 | 第111页 |
| ·自然发火模拟软件简介 | 第111-114页 |
| ·采空区自然发火模型界面 | 第112-113页 |
| ·丰富全面的输入参数和数据信息 | 第113页 |
| ·主要计算与分析功能 | 第113-114页 |
| ·数据结果的可视化图形显示 | 第114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 7 采空区自然发火模拟软件系统的现场应用 | 第115-135页 |
| ·采空区自然发火参数确定 | 第115-116页 |
| ·影响采空区流场参数 | 第115页 |
| ·影响采空区氧气浓度场参数 | 第115-116页 |
| ·影响采空区温度场参数 | 第116页 |
| ·薛村矿实例模拟结果 | 第116-123页 |
| ·采空区压力分布 | 第117-118页 |
| ·采空区风流速度分布 | 第118-120页 |
| ·采空区氧浓度分布 | 第120-121页 |
| ·采空区气体温度场分布 | 第121-122页 |
| ·采空区冒落岩石温度场分布 | 第122-123页 |
| ·工作面推进速度对采空区自然发火的影响 | 第123-127页 |
| ·推进速度对采空区氧浓度场的影响 | 第123-125页 |
| ·推进速度对采空区温度场分布与采空区内最高温度对其位置的关系 | 第125-127页 |
| ·工作面全压差(P_z)对采空区自然发火的影响 | 第127-129页 |
| ·工作面长度(L)对采空区自然发火的影响 | 第129-130页 |
| ·煤的氧化性质对采空区自然发火的影响 | 第130-134页 |
| ·采空区氧浓度分布 | 第131-132页 |
| ·采空区气体温度场分布 | 第132-133页 |
| ·采空区冒落岩石温度场分布 | 第133-134页 |
| ·本章小结 | 第134-135页 |
| 8 结论与展望 | 第135-139页 |
| ·主要结论 | 第135-136页 |
| ·研究的创新点 | 第136页 |
| ·本文存在的不足 | 第136-139页 |
| 参考文献 | 第139-145页 |
| 致谢 | 第145-147页 |
| 作者简介 | 第147-148页 |
