王 焱，李 响

（辽宁工程技术大学电气控制与工程学院，辽宁 葫芦岛125105）

1 引言

煤矸石是一种多孔介质，暴露于空气后，其空隙表面将吸附空气中的氧气。由于氧气在矸石山表面或通过缝隙和大裂缝渗入矸石山内部吸附潜伏，使得煤矸石缓慢氧化并释放大量的热，从而造成热量累积，热量的累积加速氧化并自燃。本文就是使用蒙特卡罗模拟方法与一些环境参量相结合建立起安全监测模型。

在安全监测模型中，蒙特卡罗 MC（Monte Carlo）模拟方法根据空气分子在矸石山中的输运过程对分子的运动轨迹进行模拟。空气分子在矸石山中的运动过程，本身就具有随机性质，一个由源点发出的粒子，在它的运动方向上，在哪一点碰撞是偶然的，但是具有一定的几率分布；分子之间发生的碰撞又有各种几率不尽相同的类型；碰撞后的能量和方向，又遵从一定的概率分布。采用MC方法可以将整个难解问题转化为大量简单的随机实验。结合分子运动论，找出分子在煤矸石山当中做无规则运动时哪些因素对分子运动产生影响，使用MC方法模拟煤矸石山当中空气分子的运动状况，在矸石山内部放入探测器观察和记录分子的运动路径，从而可以得出矸石山中容易吸附氧分子的点，吸附氧分子越多说明越容易产生氧化，进而产生自燃和爆炸的现象，针对这些潜在的危险点提出相应的防护措施，对于促使煤炭企业意识到矸石山爆炸的危害并主动预防矸石山爆炸具有重要的现实意义。……