巷道煤层自燃的实验数据处理和数值模拟的可视化研究
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摘要
巷道煤层自然发火是我国煤矿的重大灾害之一，我国约有56％的煤矿存在自燃危险性。为了更好地对兖州矿区的煤自然过程进行研究，西安科技学院与兖矿集团于2001年开始，合作建设了装煤量15吨的大型煤自然发火实验台系统。利用该系统对兖州矿区南屯煤矿的煤样进行了自然发火模拟实验，并对其复燃性进行了实验性研究。实验中，最高煤温达到了450℃以上。作为项目的参与者，本人在查阅大量文献和总结前人研究成果的基础上，利用计算机编程对实验数据进行处理并给出完整的实验报告，同时也对巷道煤层自然发火过程的数值模拟进行了可视化研究，最终完成了该论文。在论文中，详细介绍了实验数据的生成过程、巷道煤层自然发火数值模拟的数学模型(包括可视化模型)、软件的设计与实现过程以及软件在实验和现场部分的应用情况。
Coal spontaneous combustion on coal seam is one of the most important disasters. In China, there is about 56 percent coal mine in self-ignition danger. Since March 2001, Xi'an University of Science & Technology has coopertated with Yanzhou Co. Ltd. A column experimental system has been built, which can contain 15 ton of coal sample. Then , by this experimental system, the first experiment for Nantun coal sample of Yanzhou Co. Ltd has been completed. The temperature of the coal sample went up to 400 in the experiment. On the base of a lot of data and literatures,a software has been programmed. By the software, the experiment data can be analyzed .And then the software can automatically form an intergrated experimental report. And that, numerical simulation of coal spontaneous combustion on coal seam can be done.Further,the software can give out dynamic visualization result of the numerical simulation. The paper, firstly, gives out the production of the data in the experiment. Secondly, the paper gives out the mathematical model for numerical simulation and visualization. Thirdly, the process of the software design has been introduced. Finally, the example for the Application of the software is listed.
Coal spontaneous combustion on coal seam is one of the most important disasters. In China, there is about 56 percent coal mine in self-ignition danger. Since March 2001, Xi'an University of Science & Technology has coopertated with Yanzhou Co. Ltd. A column experimental system has been built, which can contain 15 ton of coal sample. Then , by this experimental system, the first experiment for Nantun coal sample of Yanzhou Co. Ltd has been completed. The temperature of the coal sample went up to 400 in the experiment. On the base of a lot of data and literatures,a software has been programmed. By the software, the experiment data can be analyzed .And then the software can automatically form an intergrated experimental report. And that, numerical simulation of coal spontaneous combustion on coal seam can be done.Further,the software can give out dynamic visualization result of the numerical simulation. The paper, firstly, gives out the production of the data in the experiment. Secondly, the paper gives out the mathematical model for numerical simulation and visualization. Thirdly, the process of the software design has been introduced. Finally, the example for the Application of the software is listed.
引文
[1] 徐精彩．煤自燃危险区域判定理论．煤炭工业出版社，2001．2～6
[2] 邓军，等．煤自然发火预测理论及技术．陕西科学技术出版社．2001
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[8] 范维澄．21世纪的城市与工业安全工程[R]．北京：第135次香山科学会议主题评术报告，2000．3
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[31] 蔡士杰译，计算机图形学，电子工业出版社，1998年4月
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[33] 郭文燕，等 二维变换．高等函授学报(自然科学版)．1999，第3期．4～7
[34] 清宏计算机工作室．C++ Builder编程技巧(多媒体与系统篇)．机械工业出版社．2001，1
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[39] 瞿焱，C++ Builder4.0多媒体开发技术．人民邮电出版社．2000．
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