Математична модель теплопереносу у вугільному пласті на великих глибинах

Abstract

Побудовано математичну модель самонагрівання ділянки вугільного масиву, віддаленої від вибою. Модель побудовано для випадку 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. Густина теплового потоку з вугілля в породу визначається різницею приконтактних температур вугілля і породи за законом Ньютона. Аналіз кінетики теплопереносу у вугільному пласті дозволить дослідити процес його самонагрівання і прогнозувати пожежонебезпеку на великих глибинах.

Построена математическая модель самонагревания участка угольного массива, удаленного от забоя. Модель построена для случая плотного контакта угля с породой на больших глубинах расположения пласта и условий, когда теплота химической реакции окисления угля передается в окружающую среду (вмещающие породы) только по механизму теплопроводности. Плотность теплового потока из угля в породу определяется, разностью приконтактных температур угля и породы по закону Ньютона. Анализ кинетики теплопереноса в угольном пласте позволит исследовать процесс его самонагревания и прогнозировать пожароопасность на больших глубинах.

The mathematical self-heating model of removed from the face coal seam area, is built. The model is built for the case of coal-host rock tight contact and heat transfer on the mechanism transcalency only. It is supposed, that heat flux density from a coal to a host rock is proportional to the difference board-contact temperatures of a coal and host-rock on the Newton's law. The kinetics analysis of coal seam heat transfer will allow to study of coal self-heating process and predict a fire hazard on a great depth.