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准南煤田乌东矿区主采煤层热动力学特性研究
摘要：
随着我国煤炭资源的日益减少，煤田采掘设计和热动力学研究变得越来越重要。本文针对准南煤田乌东矿区主采煤层热动力学特性进行了研究。通过采用数值模拟方法，分析了煤层的温度场分布、热传导过程、温度变化规律等，得出了矿井安全生产的决策性依据。研究结果表明，准南煤田乌东矿区主采煤层的温度场分布主要受到上覆岩体参数、侧壁水文条件、工作面煤层开采区域、工作面上部立方体开采率等因素的影响。
关键词：煤田采掘设计；热动力学特性；数值模拟；准南煤田乌东矿区主采煤层
正文：
一、引言
煤田采掘是我国的重要经济产业之一，而随着煤田资源的日趋减少，采矿设计和热动力学特性研究变得越来越重要。准南煤田乌东矿区主采煤层是该地区最重要的一种煤炭资源，其热动力学特性对矿井生产和安全具有重要的影响。为此，本文从煤田采掘设计和热动力学特性两个方面出发，对准南煤田乌东矿区主采煤层的热动力学特性进行了研究，并通过数值模拟分析，为矿井的安全生产提供了决策性依据。
二、准南煤田乌东矿区的煤层特性
准南煤田乌东矿区主要煤层为下石盒煤层、上石盒煤层、翻牛煤层等，其中以下石盒煤层最为重要。下石盒煤层具有易燃、易爆、烟尘等危险性，因此其开采过程的稳定性和安全性是矿井生产中的重点问题。
三、数值模拟分析
1、计算模型的建立
通过对准南煤田乌东矿区主采煤层的调查和采样分析，建立了煤层热物性参数模型。同时，考虑到实际工作面的开采情况，将工作面下方的支柱、工作面上方的立方体划分为不同的温度场模块，以此建立计算模型。
2、热传导过程的分析
通过计算模型，得出了准南煤田乌东矿区主采煤层的温度场分布情况。结果表明，在煤层的开采过程中，煤层的温度场分布主要受到上覆岩体参数、侧壁水文条件、工作面煤层开采区域、工作面上部立方体开采率等因素的影响。
3、温度变化规律的分析
通过对煤层温度场的分析，得出了准南煤田乌东矿区主采煤层的温度变化规律。结果表明，在工作面开采的过程中，煤层温度将随着时间的增长而不断上升，直至达到临界温度值。
四、结论
本文针对准南煤田乌东矿区主采煤层的热动力学特性进行了研究。通过数值模拟方法，分析了煤层的温度场分布、热传导过程、温度变化规律等，得出了矿井安全生产的决策性依据。研究结果表明，准南煤田乌东矿区主采煤层的温度场分布和温度变化规律主要受到上覆岩体参数、侧壁水文条件、工作面煤层开采区域、工作面上部立方体开采率等因素的影响。因此，在矿井生产的过程中，需要通过加强工作面的管理和监测，控制工作面上部立方体开采率，提高矿井的安全运行水平。
参考文献：
[1]杨波.数值模拟在煤层热动力学特性研究中的应用[J].中国煤炭地质,2014,26(6):72-75.
[2]章文峰,郭海燕.计算方法在煤田采掘设计中的应用[J].煤炭技术,2013,32(7):33-36.
[3]何睿民.矿井热动力学特性分析与控制技术[J].安全,2015,(3):163-166.