煤自燃阶段跃迁机理及其临界点表征预测模型的研究

项目研究分析煤自燃过程三个阶段（潜伏期、自热期和燃烧期）宏观及微观结构变异的理化特性；对比分析煤自燃阶段跃迁的理化表征参数（如温度、放热强度、指标气体、耗氧速率等）的表征效应；采用数值模拟和实验室实验，研究煤自燃阶段跃迁的理化表征参数与煤自燃的主要影响参数（如煤的孔隙结构、氧气浓度、活化能等）的交叉耦合影响关系，确定理化表征参数对煤自燃的影响效应；采用多变量拓扑变异非交叉分析方法，结合π定理无因次分析模型，确定表征煤自燃过程阶段跃迁的综合模型；为煤自燃预测预报、自燃区域定位及防治技术研究提供理论依据。

项目研究从煤层自燃、煤颗粒自燃、松散煤体自燃角度，研究了多孔介质内热源情况下煤热量传递及突变现象；建立了耗氧和温升的煤自燃数学模型，模拟煤自燃过程的温度场分布规律，揭示了潜伏阶段、自热阶段和自燃阶段煤的温度场特征；分析煤自燃过程三个阶段（潜伏期、自热期和燃烧期）宏观及微观结构变异的理化特性；对比分析了煤自燃阶段跃迁的理化表征参数（如温度、放热强度、指标气体、耗氧速率等）的表征效应；研究了煤自燃阶段跃迁的理化表征参数与煤自燃的主要影响参数的交叉耦合影响关系，确定理化表征参数对煤自燃的影响效应；耦合了煤自燃临界点与煤工业、元素参数的关系，建立了煤自燃特征参数的的预测模型；在阶段跃迁机理研究基础上，建立了基于温度监测和指标气体分析的煤自燃低温阶段预警方法。为煤自燃预测预报、自燃区域定位及防治技术研究提供理论依据。