矿井密闭空间气体浓度变化模型：影响因素与模拟验证

本文主要探讨了矿井密闭空间内气体浓度变化的复杂问题，特别是针对外界大气压力波动导致的“呼吸效应”（Breathing Effect）。作者关万里和程健维通过对影响矿井密闭空间内气体浓度变化的关键因素进行归纳，如气体的性质、温度、压力以及通风条件等，进行了深入的定性分析。 他们采用了理想气体状态方程和质量守恒原理，将这些因素整合进数学模型，构建了一个描述气体浓度随时间演变的动态模型。这个模型考虑了气体在封闭环境中的扩散、压缩和膨胀等物理过程，能够精确预测不同初始条件下气体浓度的变化趋势。 通过一系列假设的初始条件下的计算实例，模型的模拟结果得到了验证。研究发现，该模型具有显著的优点：形式简洁，便于理解和应用；适用范围广，可以适应多种不同的矿井密闭空间环境；求解速度快，能够在短时间内提供决策依据；计算精度高，能准确反映实际气体浓度变化情况。 这一模型对于理解和预测矿井密闭空间内的气体行为至关重要，它不仅有助于提高矿井安全管理，还能为应急响应和事故预防提供科学依据。同时，该研究成果对于优化通风设计、评估潜在危险、制定安全操作规程等方面都具有重要的指导意义。 关万里和程健维的工作为深入理解矿井密闭空间内的气体动态行为提供了一种有效的数学工具，提升了我们对于这种复杂系统动态变化的理解，从而在保障矿工安全和提升生产效率方面发挥了积极作用。