高瓦斯综放采空区瓦斯与火协同防治平衡点研究

作者：贾宝山; 李贺^*; 王鹏; 王原; 胡海永; 赵海波

来源：矿业安全与环保, 2019, 46(04): 1-7.

• 安全工程
• 瓦斯与火协同防治
• Box-Behnken设计
• 平衡点
• 氧化带最大宽度
• 响应曲面

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。

• 单位
  辽宁工程技术大学; 煤科集团沈阳研究院有限公司; 国家安全生产监督管理总局信息研究院