基于COMSOL的综放工作面CO涌出量预测与现场应用

本文主要探讨了采空区二氧化碳（CO）涌出量的预测模型在煤矿综放开采工作中的应用。针对瑞安煤矿1煤层首采层014N1-1综放工作面的实际情况，研究者利用COMSOL Multiphysics 5.0这一高级仿真软件，构建了一种详细的CO涌出量预测模型。他们首先通过正交试验设计和数值模拟计算，对CO的产生源（如CO源项强度和甲烷源项强度）、化学反应速率、开采推进速度以及风速等因素进行了深入分析。 在模拟过程中，模型考虑了CO在采空区内的扩散行为，这些因素对CO浓度的影响至关重要。通过SPSS软件，研究者进行了逐步回归分析，成功地建立了以这五个关键因素为基础的CO涌出量预测模型。这个模型的建立有助于理解CO涌出的动态过程，为矿井通风和防止采空区自燃提供科学依据。 实验结果显示，CO涌出量与这些因素之间存在极显著的相关性，这意味着模型能够有效地捕捉到实际涌出情况的动态变化。通过对现场实测数据的修正，预测模型的准确性得到了提高，使得预测结果与实际测量值有较高的吻合度。因此，该模型不仅能够用于预测采空区的CO涌出量，而且可以作为一项实用工具，指导矿井的实际通风管理与防灭火策略，对于提升煤矿安全运营具有重要的实践价值。 这项研究通过对复杂工况下的CO涌出行为进行深入模拟和分析，为煤炭行业的通风管理提供了科学的方法支持，有助于提升矿井的安全生产水平，降低火灾风险，是煤炭工业领域的一项重要研究成果。