矿井通风系统平面图自动绘制系统的研制

矿井通风系统平面图自动绘制系统——Mvent CAD的核心功能，不仅实现了巷道的双线自动绘制，而且能够自动对巷道间的空间位置关系进行正确判断，根据判断的结果，对巷道的连接、相交或交叉自动进行消隐处理。     

通风系统双线图的快速自动绘制模型研究

矿井通风仿真系统通常采用单线绘制和显示通风系统图,无法反映巷道之间的层位关系。笔者在深入研究通风网络巷道连接关系的基础上,提出一种新的通风系统双线图快速自动绘制模型。运用该模型可以无需计算双线坐标快速自动绘制通风系统双线图,以更好的表达井巷之间的连接关系。     

矿井通风系统单线图向双线图自动转换的计算机程序设计

本文用C语言成功地编制了矿井通风系统单线图自动转换成n线图的计算机程序，从而大大减少了人工绘制双线图的繁重劳动。文中介绍了巷道单线扩展成双线，立体交叉巷道的消场处理等方法及其计算机程序设计的流程框图。     

矿井通风仿真系统立体图的快速自动绘制研究

矿井通风仿真系统通常采用单线绘制和显示,无法反映巷道之间的层位关系。在深入研究通风网络巷道连接关系的基础上,创造性地提出一种新的效率更高的通风系统立体图的快速自动绘制方法。该方法较好的解决了传统方法的缺陷,具有普遍性、计算量小,执行效率高,对于研发、改进矿井通风仿真图形系统和解决其它行业类似问题具有很好的参考价值。     

矿井通风系统单线图巷道虚交点的求算与处理

用单线条绘制矿井通风系统图时，需对各道间的实交与虚交关系进行区别，用人工输入交叉点的信息相当烦琐且容易出错，为此作者编制了一个能对矿井通风系统单线图巷道交叉关系自动判别与处理的计算机程序。文中介绍了该程序编制的原理与方法并给出了程序设计框图。     

模糊控制策略在矿井瓦斯浓度偏差调节中的应用

局部通风机被普遍使用在煤矿掘进巷道的的通风中,为保证通风量的自动调控,通过模糊算法,分析讨论了局部通风机瓦斯限定模块。梳理出局部通风机调节条件,创建出瓦斯含量的模糊算法,并且绘制出模糊算法调节对照表。算法的输入值是瓦斯含量偏差和瓦斯含量偏差变化率,输出值是电机转速,设计了局部通风机的自动调控系统和系统关键环节的参数设置。以PLC的局部通风机调控装置为模糊调节的实现奠定了理论基础。     

矿井二维通风立体图专用绘制软件的研制

为了在二维空间中更加直观地反映矿井通风巷道网络的空间拓扑结构,改变通风立体图绘制困难的现状,在深入研究双线巷道元素和投影原理的基础上,结合二次开发技术,提出了在AutoCAD平台下采用“改进的真双线法”及“闭合多段线填充法”实现二维通风立体图自动绘制的机制,着重分析了该机制的实现原理及利用基于.Net API的AutoCAD二次开发技术实现模块功能的具体流程。通过实践应用证明,提出的新算法在巷道内消隐和由双线平面图自动拓展成立体图的过程中大幅度减少了计算量,解决了传统算法存在的问题和不足。     

矿井通风设计自动化

由计算机自动完成矿井通风数据文件生成、矿井通风网络计算、数据选择与传递、编制风机风压计算表和绘制通风系统大体图等一系列工作，可选用轴侧或投视方式绘制通风系统立体图，任选轴方式座标或投视方式的视点；缩放任意巷道长度和改变纵横比例。并可模拟或快速反应生产矿井的通风情况。     

矿井通风设计自动化

由计算机自动完成矿井通风数据文件生成，矿井通风网路计算，数据选择与传递，编制风机风压计算表和绘制通风系统立体图等一系列工作，可选用轴侧或投视方式绘制通风系统立体图，任选轴方式座标或投视方式的视点；缩放任意巷道长度和改变纵横比例，并可模拟或快速反应生产矿井的通风情况。     

矿井通风阻力系数随机森林反演法研究

为实现矿井通风阻力系数的“少测”甚至“不测”，提高矿井通风系统仿真的准确性，研究建立了基于随机森林的矿井通风阻力系数反演方法。选取主要影响巷道通风阻力系数的巷道断面积、巷道周界及支护形式等相关的11项指标，作为随机森林矿井通风阻力系数的反演指标；通过对115条实测巷道参数进行训练学习，并用5条巷道作为验证样本进行验证；验证结果与实测结果基本相符。说明基于随机森林算法的矿井通风阻力系数反演有较好的正确性和稳定性。     

矿井通风系统环境温度实时计算与应用

结合矿井通风网络解算,对矿内通风巷道风流温度进行了实时计算与分析.首先对影响风流温度的不同热源进行了分类,选定了基本热源计算公式;然后根据对矿井不同特征巷道的划分,对不同性质的巷道进行了分析,最后结合大强煤矿实际状况,计算并分析了矿井风流温度参数.成果可为高温矿井的系统开拓、改扩建和通风系统的设计提供参考。     

Airflow adjustment and minimization of the air power of ventilation network

It is often required to know which roadway (adjustment roadway) resistances and how much values of the resistances should be changed to make the airflow rates in roadways (target roadways) to certain required values in the practice of mine ventilation. In this case, the airflow rates of the target roadways and the resistances of the roadways other than the adjustment roadways are the given conditions and the resistances of the adjustment roadways are the solutions to be found. No straightforward method to solve the problem has been found up to now. Therefore, trial and error method using the ventilation network analysis program is utilized to solve the problem so far. The method takes long calculation time and the best answer is not necessarily obtained. The authors newly defined “airflow element” as an element of the ventilation network analysis. The resistances that satisfy the airflow requirements can be calculated straight forwardly by putting the function of the airflow element into the ventilation network analysis. The air power required for the ventilation can be minimized while meeting the airflow requirements by the advanced application of the method. The authors made the computer program fulfill the method. The program was applied to actual ventilation network and it was found that the method is very practical and the time required for the analysis is short.     

并联下行通风巷道瓦斯风压诱致风流紊乱研究

高浓度瓦斯在倾斜巷道中积聚会形成瓦斯风压,瓦斯风压会导致积聚瓦斯的巷道及其旁侧分支巷道风流紊乱。通过搭建并联下行通风巷道相似实验平台,并进行一系列实验,研究了瓦斯风压诱致井巷风流紊乱的规律。每组实验中,均首先将倾斜巷道充满100%的瓦斯,并保持它的旁侧巷道瓦斯浓度为0%;然后调节倾斜巷道或其旁侧巷道的风阻,使其不同于其他组实验。实验结果表明:瓦斯风压会造成并联下行通风系统中风流的复杂变化,使并联巷道中的瓦斯随风流往复运动。利用振动理论对依据实验条件简化的模型列出了振动方程,解释了巷道风阻对风流振动阻尼力的影响作用,得出了并联系统中增大任一分支风阻都有助于减弱风流振动的结论。对实验中瓦斯运移规律进行分析可知:某条分支巷道风阻的增大有助于保持其并联分支的风流稳定,但不利于本分支瓦斯的顺利排出。因此,在现场实际中,当下行风巷道出现瓦斯积聚时,应及时增大其旁侧分支风阻,以保持该并联系统风流稳定,从而使积聚瓦斯能够尽快排出。     

某铁矿通风系统监测点选址布局研究

矿井通风监测系统可以实时掌握矿山通风系统现状、分析诊断井下系统故障、危险事故时的决策救援。以某铁矿的通风系统作为研究对象,通过计算铁矿通风系统的灵敏度矩阵、分支巷道的被影响度,根据灵敏度矩阵的特征选取了通风系统监测点,借助Ventsim模拟软件分析分支巷道风阻改变时其他巷道风量发生变化的巷道集合,验证监测点的合理性和必要性。根据分支巷道影响范围优化监测点数目,将根据灵敏度性质选址的监测点优化为8个。     

长距离掘进通风辅助决策系统的研发及应用

长距离掘进通风系统设计时通常面临多因素耦合计算,决策过程十分复杂。为提高长距离掘进通风系统设计效率及合理性,降低工作量和主观决策误差,同时考虑到Auto CAD强大的图形绘制功能,基于Object ARX利用Auto CAD二次开发技术研发了长距离掘进通风辅助决策系统。提出了系统运行方案和研究技术路线,实现了巷道、掘进工作面、局扇、风筒、风库等图元的可视化、风量计算、风筒风阻多方法求解、风机自适应匹配选型与检验等功能。软件系统在金川的龙首矿长距离掘进通风设计中得到应用,针对试验矿井的掘进通风提出了切实可行的决策方案,并能在一定程度上优化整个矿井通风系统,对矿山的通风系统设计具有实际应用价值和指导意义。     

矿井火灾对巷道瓦斯积聚影响的研究

通过分析矿井火灾所产生的浮力和节流效应的产生机理和特点,进行了巷道火灾对井下风流状态影响的研究。认为火灾所引起的风流状态的变化对井下直接源瓦斯涌出影响不明显,但对诸如采空区等间接源瓦斯涌出影响明显。对于水平巷道、上行通风巷道和下行通风巷道内发生的火灾,其对风流状态变化的影响各异,所以这对与之相连的角联巷、并联巷和串联巷内瓦斯运移积聚的影响不尽相同。     

基建矿井热害防治综合措施

针对基建矿井热害治理技术研究较少、 热害治理复杂的现状, 基于基建矿井掘进工作面作业环境温度高, 降温负荷大, 供风沿途冷量损失较大, 低湿空气与掘进工作面的热湿交换不充分,基建降温设备利用率低的矿井热害特点, 设计了非机械制冷和机械制冷方式相结合的基建矿井降温综合治理措施。 非机械制冷方式包括增加风量, 选择合理的通风方式, 双巷掘进, 采用双层隔热风筒通风, 控制热源和加强管理等。 当非机械降温方式无法满足降温需求时, 采取机械降温方式, 以赵楼基建矿井为例进行分析, 发现机械降温系统运行效果较好, 井下掘进工作面温度符合 《煤矿安全规程》 要求。     

特种工程机械在矿井巷道维护工作中的应用

足够的巷道断面是保证通风系统、辅助运输系统及矿井设备安全运行的必要条件,而部分矿井巷道在掘进期间由于煤层较薄,围岩较硬,无法一次达到巷道设计高度,也有部分矿井巷道在综采工作面回采过程中受矿压影响而出现底鼓现象,缩小了巷道断面,影响矿井的正常生产。为解决回采巷道存在的底鼓、路面平整度差等问题,以某矿209综采工作面回采巷道为例,对矿用特种工程机械在巷道起底、路面维护方面的应用情况进行了阐述,重点介绍了回采巷道需解决的问题及原因、特种工程机械的使用情况以及特种工程机械的使用效果。实践表明,通过矿用特种工程机械的应用,有效地解决了巷道掘进和回采期间出现的高度不够、底鼓等问题,保证了矿井安全生产,值得借鉴和推广。