Чисельний аналіз моделі самонагрівання вугілля у щільному масиві гірських порід

• Видавець: Інститут фізики гірничих процесів НАН України
• Дата: 2020
• Автори: Фельдман, Е.П., Калугіна, Н.О., Чеснокова, О.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Інститут фізики гірничих процесів НАН України 2020
• Назва видання: Физико-технические проблемы горного производства
• Теми: Физика горных процессов на больших глубинах
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166519
• Цитувати: Чисельний аналіз моделі самонагрівання вугілля у щільному масиві гірських порід / Е.П. Фельдман, Н.О. Калугіна, О.В. Чеснокова // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2020. — Вип. 22. — С. 77-84. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.

Мета. Чисельний аналіз процесів самонагрівання ділянки вугільного масиву, віддаленої від вибою, на основі математичної моделі, що враховує випадок щільного контакту вугілля з породою на великих глибинах розташування пласта і умов, коли теплота хімічної реакції окислення вугілля передається в навколишнє середовище (уміщальні породи) тільки за механізмом теплопровідності. Методика. Робота виконана на основі рішення рівнянь термодинаміки чисельними методами за допомогою математичних комп'ютерних програм. Результати. В результаті чисельного аналізу побудованої моделі самонагрівання вугілля в компактному гірському масиві підтверджено результати асимптотичного аналізу у тому, що температура вугілля зростає, хоча і повільно, але необмежено, і вихід на режим постійної температури відсутній при всіх значеннях коефіцієнта тепловіддачі і температуропровідності породи Наукова новизна. Шляхом чисельних методів, досліджено теоретичну модель самонагрівання вугілля у щільному масиві гірських порід, коли теплота хімічної реакції окислення вугілля передається в навколишнє середовище (уміщальні породи) за механізмом теплопровідності. Розрахунки проведені для випадку, коли уміщальні породи розігріваються поблизу поверхні їх контакту з вугіллям і густина теплового потоку з вугілля в породу визначається різницею приконтактних температур вугілля і породи. Практична значимість. Отримані результати можуть бути корисні для уточнення прогнозу пожежонебезпеки при відповідних зовнішніх умовах. Вони дозволяють описати процес низькотемпературного самонагрівання компактних вугільних шарів на широкому інтервалі зміни основних теплофізичних параметрів вугілля і порід, що вміщують, і можуть бути покладені в основу прогнозу ендогенної пожежонебезпеки на великих глибинах.