高瓦斯綜放采空區(qū)瓦斯與火協(xié)同防治平衡點研究
關鍵詞：安全工程 瓦斯與火協(xié)同防治 平衡點 氧化帶最大寬度 響應曲面
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”概念,選取配風量、瓦斯抽采量和注氮量為試驗因素,以氧化帶最大寬度為試驗指標,基于Design Expert軟件中的Box-Behnken響應曲面設計,建立3因素3水平試驗方案,通過現(xiàn)場觀測和FLUENT數(shù)值模擬綜合確定試驗指標的不同取值,建立響應曲面模型,優(yōu)化得到最佳工藝參數(shù)。研究結果表明:模型的P值為0.009 5,二次回歸模型顯著,失擬項為0.050 1,不顯著,回歸模型準確可靠;一次項對氧化帶最大寬度的影響程度排序為配風量>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”,即配風量為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。模擬結果與現(xiàn)場實測結果基本一致,可以指導類似條件下的礦井實踐。
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