矿用胶带火灾燃烧特性预测模型

胶带火灾热释放率是矿井胶带火灾危险性大小的重要参数之一,准确预测其大小对胶带火灾预防具有重要意义.采用锥形量热仪测试空白胶带和运煤胶带,得到热释放率、CO_2浓度、CO浓度及产烟率等燃烧参数,并分析了胶带的燃烧性能.结合实验数据,建立基于随机森林模型(RF)的胶带火灾热释放率的预测方法.为了验证随机森林方法的准确性和可靠性,计算平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分误差(MAPE)、根均方误差(RMSE)和确定系数(R~2).实验结果表明:从胶带燃烧测试实验可以看出空白胶带的点燃时间远小于运煤胶带的点燃时间,且根据胶带的热释放率、残余物质量和生成的CO_2浓度来看,相比空白胶带,运煤胶带并不利于燃烧.预测结果表明:随机森林模型的预测结果为MAE0.260 9 kW/m~2,MAPE0.007%,RMSE0.493 3,R~2=0.999 8,表明该模型具有较高的预测精度、较强的泛化能力和良好的鲁棒性,能准确地预测胶带的热释放率,在预测性能指标都达到了较好的效果.