摘要：煤尘爆炸因其强大的破坏力和广泛的致灾范围成为煤矿最严重的事故之一。为分析瞬态爆炸反应过程中多因素耦合效应对煤尘爆炸强度的影响，采用Box-Behnken试验设计方法在20L球形爆炸测试系统中进行了45组爆炸试验，观察了煤尘浓度（A）、煤尘粒径（B）、煤挥发分（C）、点火能量（D）和点火延迟（E）5个因素耦合作用下煤尘爆炸强度的宏观特征。通过测量压力变化来监控爆炸过程，并从压力-时间曲线确定最大爆炸压力(响应值Y1)及其上升速率(响应值Y2)。使用Design-Expert软件分析实验结果，建立了响应值Y1和Y2的二次回归模型。结果表明，在方差分析中，Y1和Y2的决定系数(R2)分别为0.9771和0.9258，表明模型和实验数据良好拟合。在模型中，对煤尘最大爆炸压力(Y1)影响最大的单因素是点火能量（D）和点火延迟（E），对最大爆炸压力上升速率(Y2)影响最大的单因素是煤尘粒径（B）和点火延迟（E）。影响Y1的显著双因素交互作用是AB、AD、AE、BC、CD、CE和DE，而影响Y2的显著双因素交互作用是AE、BC、BE、CE和DE。其中，点火延迟在响应值Y1和Y2中起决定性作用。研究结果可为井下煤尘防爆工作提供理论基础。
文章目录
1 引言
2 实验
2.1 实验样品
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
3 试验设计及结果
3.1 Box-Behnken试验设计法
3.2 多因素Box-Behnken试验设计
3.3 数学模型选择
3.4 二次回归分析模型建立
3.5 模型验证
3.6 响应面图分析
3.6.1 多因素对最大爆炸压力(Y1)的影响
3.6.2 多因素对最大爆炸压力上升速率(Y2)的影响
4 结论
