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高瓦斯综放采空区瓦斯与火协同防治平衡点研究

论文摘要

为了解决高瓦斯综放采空区瓦斯与火协同防治问题,采用数值模拟的方法,构建采空区上隅角埋管抽采与注氮防灭火条件下的物理模型,引入可以均衡二者矛盾的"平衡点"概念,选取配风量、瓦斯抽采量和注氮量为试验因素,以氧化带最大宽度为试验指标,基于Design Expert软件中的BoxBehnken响应曲面设计,建立3因素3水平试验方案,通过现场观测和FLUENT数值模拟综合确定试验指标的不同取值,建立响应曲面模型,优化得到最佳工艺参数。研究结果表明:模型的P值为0. 009 5,二次回归模型显著,失拟项为0. 050 1,不显著,回归模型准确可靠;一次项对氧化带最大宽度的影响程度排序为配风量>瓦斯抽采量>注氮量,且2个影响因素之间无交互作用。利用该模型计算出亭南煤矿206综放工作面瓦斯与火协同防治的"平衡点",即配风量为1 168. 10 m3/min、瓦斯抽采量为162. 94 m3/min、注氮量为800. 01 m3/h。模拟结果与现场实测结果基本一致,可以指导类似条件下的矿井实践。

论文目录

  • 1 工程概况
  • 2 采空区模拟参数确定及自燃危险区域判定
  •   2.1 FLUENT模拟参数确定
  •   2.2 采空区自燃“三带”划分
  • 3 瓦斯与火治理对自燃“三带”分布的影响
  •   3.1 瓦斯与火协同防治的平衡点
  •   3.2 单因素对自燃“三带”分布的影响
  •     3.2.1 数值模拟方案
  •     3.2.2 采空区几何模型
  • 4 响应曲面法确定瓦斯与火协同防治平衡点
  •   4.1 响应曲面法确定平衡点的必要性
  •   4.2 响应曲面法试验设计及结果
  • 5 现场应用及效果分析
  • 6 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 贾宝山,李贺,王鹏,王原,胡海永,赵海波

    关键词: 安全工程,瓦斯与火协同防治,设计,平衡点,氧化带最大宽度,响应曲面

    来源: 矿业安全与环保 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

    单位: 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,国家安全生产监督管理总局信息研究院,煤科集团沈阳研究院有限公司

    基金: 国家自然科学基金项目(51174109),国家“十二五”科技支撑计划项目(2011ZX05041-003)

    分类号: TD752.2;TD712

    页码: 1-7

    总页数: 7

    文件大小: 483K

    下载量: 109

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/60994be3468fce0d3a656959.html