矿井通风系统的优化及其模糊性

本文探讨了矿井通风系统优化设计的目标和手段,提出将矿井通风系统的优化设计问题分为两大类,即网络优化和方案优化。通过对这两类问题的讨论,提出并论述了矿井通风系统的模糊最优化问题。     

基于均衡通风原理的改扩建矿井通风系统评价及优化

针对大水头改扩建矿井风流流动路线长、通风阻力过大、风网不平衡、通风机不匹配等问题,在东西两翼选定路线进行矿井通风阻力测定,根据测定结果评价矿井通风系统存在的问题,在基于均衡通风原理的基础上提出了改扩建矿井通风系统优化方案。通过现场实测结果和计算通风网络解算模拟实施效果,近一步提出2018至2020采区逐年优化方案,使矿井通风总阻力增长最小化,风网近一步趋于平衡和优化,有效保证矿井产量。     

基于可变模糊理论的矿井通风网络压能分布合理性研究

通过对矿井通风网络压能分布进行研究,建立了矿井通风网络压能分布的影响因素指标体系,对百米流程风阻、巷道阻力比、网络结构类型以及有无均压措施4因素进行了量化分析;提出了采用可变模糊理论评价分析矿井通风网络压能分布合理性的方法,并将该方法进行了实例应用,准确快速地找出了压力分布存在问题的巷道分支;应用表明:该方法可以较好地进行复杂矿井通风网络压能分布合理性评价,评价结果可为矿井通风网络数值模拟、矿井通风系统安全稳定性的评断提供依据。     

计算机仿真动态模拟在井下通风系统中的应用

本文分析了兖州驿镇煤矿井下通风系统问题,利用计算机仿真技术中的网络解算对该矿通风系统进行优化对比计算,解算结果符合矿井生产的通风需求。该技术的应用提高了煤矿企业的现代化进程,为今后的通风方案优化分析奠定了理论基础。     

矿井通风系统模糊优化研究

矿井通风系统优化是一个多目标、多层次的模糊综合评价问题．为此提出了一种新的计算方法：按目标分层,用分层模糊优选理论对矿井通风系统设计方案进行优选,分层时允许评价指标重叠,从而便于确定目标与评价指标的权重．将此模型及算法应用于实际矿井通风系统设计方案的优选,获得了较满意的结果．     

砚北煤矿通风阻力测定参数优化及结果分析

基于气压计基点测定法,对砚北煤矿通风阻力进行了测定,测定误差小于5%,同时采用基于WINDOWS的可视化矿井通风网络解算软件进行参数残差调平优化处理,提高参数的可信度,为后期矿井采掘接续下通风网络优化调整提供科学的依据。结果表明砚北矿井通风难易程度为容易;然而,对实际总体通风状况分析评价认为矿井的通风系统处于亚健康状态。对矿井通风系统存在的问题进行了分析并提出相应对策。     

基于突变理论的矿井通风系统共性分析与优化应用（增刊）

矿井通风系统的有效运行受众多因素的影响,因而矿井通风系统方案的优选也受到众多定量和定性因素的限制。在方案优选时,突变理论相对于其他方法具有计算简单、客观性和实用性强等优点。在调查和分析我国较多金属矿井通风系统存在矿井风流分配不合理、有效风量率低和通风网络设计欠妥等共性问题的基础上,针对某大型复杂矿井通风系统,并基于技术经济可行、安全高效等考虑提出优化矿井通风网络、通风动力和风流调控设施等方面的多个技术方案。利用通风网络解算结果,并选取合适的评价指标,应用突变理论对矿井通风系统方案进行优选,确定最终矿井通风系统优化方案。     

防治采空区自燃的矿井通风网络均压调节优化技术

针对易自燃复杂通风系统矿井采用均压防灭火法时存在通风网络拓扑结构复杂、人工调节难度较大等问题,通过合理平衡通风系统优化与煤层自燃的关系,提出了防治采空区自燃的矿井通风网络均压调节优化技术,建立了矿井通风网络优化调节数学模型,其目标函数为矿井总通风能耗最小、漏风通道两端压力差最小、新增调风设施最少,采用改进的微分进化算法对该优化调节模型进行求解。     

基于突变理论的矿井通风系统共性分析与优化应用

矿井通风系统的有效运行受众多因素的影响,因而矿井通风系统方案的优选也受到众多定量和定性因素的限制。在方案优选时,突变理论相对于其他方法具有计算简单、客观性和实用性强等优点。在调查和分析我国较多金属矿井通风系统存在矿井风流分配不合理、有效风量率低和通风网络设计欠妥等共性问题的基础上,针对某大型复杂矿井通风系统,并基于技术经济可行、安全高效等考虑提出优化矿井通风网络、通风动力和风流调控设施等方面的多个技术方案。利用通风网络解算结果,并选取合适的评价指标,应用突变理论对矿井通风系统方案进行优选,确定最终矿井通风系统优化方案。     

煤矿通风系统及风量优化研究

通过矿井通风系统和局部通风系统构成进行分析研究,提出采取优化通风网络、降低巷道通风摩擦阻力系数等措施来优化矿井井下通风系统,为矿井安全高效生产提高了通风保障。     

Mine Ventilation Network Optimization Based on Airflow Asymptotic Calculation Method

The main objective of mine ventilation network optimization studies is to develop a reasonable method for ventilation system control that minimizes the total cost of mine ventilation. The fundamental principles for ventilation network optimization are discussed, and a multi-objective optimization model is established from the viewpoint of total cost. Furthermore, an optimization algorithm based on the airflow asymptotic calculation is presented by the hierarchical analysis of objective functions and analysis of the structure characteristics of a ventilation network. In the proposed approach, the regulated branches are determined by the directed path matrix; the optimal solution is obtained by airflow asymptotic calculation using the existing software for ventilation network analysis, and it does not need to solve the large-scale nonlinear programming problem. The results of example analysis validated the reliability of this approach.     

矿井通风网路优化数学模型及其算法研究

在分析常用的矿井通风网路解算方法的基础上,提出了一种新的回路调节优化方法。该法的核心思想是以非平衡状态下的最小功耗路线通路为基准,按照最小生成树法则逐一调节风网的每一通路,此过程一直进行到不再有可调节的通路为止。该方法建立的通风网络解算优化数学模型不仅能获得理论上的最佳调节量和调节位置,从而保证矿井总功耗最小,而且确定的调节方案在矿井的实际应用中切实可行,为科学合理、安全有效地选择地面主要通风机工况、优化井下机站位置和工况、优化调节位置和调节量等提供了新的方法和手段。     

含自然风压通风网络的自动解算及应用

矿井自然风压作为矿井通风动力的重要组成部分,与通风系统和通风网络密切相关,随着煤矿产量和开采深度的增加,矿井自然风压对通风系统的作用会越来越大。为了快捷预测、计算和分析矿井自然风压及其对通风系统的影响,运用流体静力学、热力学,结合通风网络解算算法,得出了矿井自然风压实时计算算法。结合晋煤集团长平煤矿实际矿井,得出了不同温度、压强条件下,含有自然风压的实时通风网络解算结果。实例表明:该算法能够进行含自然风压通风网络的自动解算,能够快捷、实时计算得出含自然风压实时通风网络解算的结果,为确保通风系统稳定可靠运行提供技术支持。     

基于智能分析系统的新疆龟兹西井通风系统优化

矿井通风是煤矿生产的一个重要环节,是煤矿安全的基础。随采矿技术的发展及生产能力的扩大,须改造优化矿井通风系统,使其能与矿井发展需要相匹配。通过对新疆龟兹矿业西井基本现状分析,实地测得相关参数,应用三维建模建立了智能分析系统。并基于CFD计算模型对矿井通风风硐风阻进行模拟、利用VentAnaly软件对矿井通风系统进行仿真模拟,研究了风硐阻力对地面主通风机效率影响等内容,对通风系统进行了优化设计。研究得出:对龟兹西井通风系统全面普查,获得了矿井通风基础数据;通风对西井风硐模拟,得到回风斜井风硐主要通风阻力为局部阻力损失;根据矿井开采后期布置以及需风量、阻力分析,选用型号为FBCDZNo.20/2×200的主要通风机。     

基于VB语言的矿井风网解算系统的设计

采用面向对象编程语言Visual Basic 6.0为开发工具,以Access为后台数据库,综合运用矿井通风网络图论等技术,建立了通用的矿井通风网络解算数学模型,编写了风网解算程序。该程序能够对矿井通风网络中风量进行自然分配和按需分配计算,达到了在已知风网各分支风阻、风机特性和自然风压条件下求解各分支风量的目的。实现了计算和数据管理的一体化,提高了矿山企业的通风管理工作的效率。     

矿井通风系统评价的TOPSIS方法

提出了矿井通风系统评价的指标体系，建立了基于熵权的多层次TOPSIS（逼近理想解的排序方法）评价模型.通过将该方法对平顶山煤业（集团）有限责任公司四矿、五矿和六矿的通风系统进行评价，得出了各矿井通风系统的优劣顺序，同时指出了各矿井通风系统在技术可行性、经济合理性和安全可靠性等方面存在的问题并提出了相应的改进对策.     

Method of branch ariflow for calculatinga complicated mine ventilation networks

The solutions widely used at present for calculating complicated mine ventilation networks are ones in which resistance of the branches and characteristic parameters of the fans are taken as basic input data. But it is time-and-energy-consuming to obtain the branch resistance values. A new solution is developed in this paper in which the branch resistance values are obtained through measuring and evaluating the airflow of the whole ventilation network. Theoretical analysis is made of the establishment of a linear equation series with branch resistance as unknown numbers, an equation series for which one, and only one, result of solutions exists. This solution is programmed in C language and passed on a personal computer. The programmed solution programmed proves of practical use, as demonstrated by specific examples. Being different from other solutions, the method takes the branch airflow and fan working points as basic input data, and the present solution is of greater advantage for calculating ventilation networks of mines in operation.     

Optimisation of mine ventilation networks using the Lagrangian algorithm for equality constraints

This work presents a new method of mine ventilation network optimisation as standard non-linear programming problem and discusses the use of a novel first-order Lagrangian (FOL) algorithm for equality constraints as a solution tool for these problems. Slack variables have been defined to transform such inequality constraints into their corresponding equality forms. The problem is then converted to non-linear problem with equality constrains. The methodology adopted in this paper is capable of dealing with the non-linear convex model with significant savings on computational efforts due to its use of only first derivatives. A MATLAB programme has been developed based on the FOL method to solve a generalised mine ventilation network optimisation problem. To study the validity and the viability of the FOL programme, the programme has been applied to already published network problems and both results are identical.     

矿井热交换对通风网络解算的影响

为了保证煤矿井下正常生产,需要一个合理可靠的矿井通风系统。当矿井开采到一定深度,围岩温度逐渐上升,此时对通风系统进行网络解算必须考虑风流与围岩之间的热交换问题。测试了某千米矿井通风系统的负压,在通风系统网络解算中引入节点风流热量平衡方程,分析了热交换问题对通风系统网络解算的影响;对比了忽略热交换和考虑热交换影响的2种通风系统网络解算结果的分支风量偏差。对不同的矿井总风量进行网络解算,分析了热交换对风量分配的影响程度,得出了随着矿井总风量减小,热交换对通风网络解算结果的影响变大的结论。在实例中验证了考虑热交换的通风网络解算的准确性,达到了井下特定地点风量准确计算的目的。     

矿井通风系统方案优选

针对矿井通风系统优化方案的多样性,选择符合实际的矿井通风系统方案的决策指标,提出了一种基于模糊物元分析的矿井通风系统优化的决策模型,并对晋城某矿通风系统优化方案进行了综合评判。实例表明,该方法对矿井通风系统方案的优化决策具有实际应用价值。