煤矿挖掘工作面的气体排放建模:对预测模型的新见解
Chengmin Wei1, Chengwu Li2, Qiusheng Ye1
1School of Emergency Management and Safety Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing, 100083, China.
Environmental science and pollution research international
|August 26, 2023
概括
一个新的数学模型提高了煤床甲 (CBM) 排放预测在矿山中的准确性. 这一进步提高了气体灾害控制和利用效率,提高了这种清洁能源的利用效率.
科学领域:
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 能源科学 能源科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 煤床甲 (CBM) 是一种有价值的清洁能源.
- 目前的CBM排放预测模型存在复杂性和低准确性,阻碍了有效利用.
- 不准确的预测对煤矿天然气灾害管理构成风险.
研究的目的:
- 开发一种新,准确和简洁的数学模型,用于预测挖掘工作面的气体排放.
- 用现场数据与传统方法对拟议的模型进行验证.
- 分析气体排放参数的灵敏度和不同排放源的贡献.
主要方法:
- 来自挖掘工作面的气体排放的数学模型的构建.
- 实验结果与数学模型的整合.
- 现场验证和与传统预测模型的比较.
- 排放参数和源参与比率的灵敏度分析.
主要成果:
- 与传统模型相比,新模型的计算精度显著提高,平均误差减少了4.693%.
- 煤气排放遵循负功率函数,而煤墙气排放遵循负指数函数.
- 煤气排放在挖掘初期占主导地位 (峰值为58.5%),后来下降到30%以下. 参数灵敏度:煤墙初始速度 > 煤落下衰变系数 > 煤落下初始速度 > 煤墙衰变系数.
结论:
- 开发的数学模型提供了一个更准确,更简洁的预测,在挖掘工作面的CBM排放.
- 了解不同的排放行为 (煤落与煤墙) 及其比例对于有效管理至关重要.
- 该模型的成功工程应用改善了煤矿天然气灾害控制和CBM利用效率.


