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高瓦斯綜放采空區(qū)瓦斯與火協(xié)同防治平衡點(diǎn)研究
關(guān)鍵詞：安全工程 瓦斯與火協(xié)同防治 平衡點(diǎn) 氧化帶最大寬度 響應(yīng)曲面
摘要：為了解決高瓦斯綜放采空區(qū)瓦斯與火協(xié)同防治問題,采用數(shù)值模擬的方法,構(gòu)建采空區(qū)上隅角埋管抽采與注氮防滅火條件下的物理模型,引入可以均衡二者矛盾的“平衡點(diǎn)”概念,選取配風(fēng)量、瓦斯抽采量和注氮量為試驗(yàn)因素,以氧化帶最大寬度為試驗(yàn)指標(biāo),基于Design Expert軟件中的Box-Behnken響應(yīng)曲面設(shè)計,建立3因素3水平試驗(yàn)方案,通過現(xiàn)場觀測和FLUENT數(shù)值模擬綜合確定試驗(yàn)指標(biāo)的不同取值,建立響應(yīng)曲面模型,優(yōu)化得到最佳工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明:模型的P值為0.009 5,二次回歸模型顯著,失擬項(xiàng)為0.050 1,不顯著,回歸模型準(zhǔn)確可靠;一次項(xiàng)對氧化帶最大寬度的影響程度排序?yàn)榕滹L(fēng)量>瓦斯抽采量>注氮量,且2個影響因素之間無交互作用。利用該模型計算出亭南煤礦206綜放工作面瓦斯與火協(xié)同防治的“平衡點(diǎn)”,即配風(fēng)量為1 168.10 m 3/min、瓦斯抽采量為162.94 m 3/min、注氮量為800.01 m 3/h。模擬結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果基本一致,可以指導(dǎo)類似條件下的礦井實(shí)踐。
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