矿用自动控制风窗局部风阻数值模拟

利用Fluent软件中的REGk-ε湍流模型对安装于王坡煤矿3205回采工作面回风联巷的矿用自动控制风窗的局部风阻进行了模拟计算,模拟结果表明,风窗局部风阻随风窗开启面积增大呈负幂函数形式减小,随风量增大呈负指数形式减小。根据数值模拟结果,分别从风量和风窗开启面积2个角度出发推导了风窗局部风阻计算公式。在井下实测了矿用自动风窗局部风阻,对比分析实测结果与公式计算结果,确定了风窗局部风阻最佳计算公式,最佳公式计算结果偏差小于8%。     

对调节风窗面积计算方法的探讨

本文对现行的风窗面积的计算公式进行了具体分析,通过辽源局的西安、泰信和梅河三矿几个煤矿井下风门的调节风窗的风量、风阻、风压的实测表明,原计算公式不完善,为此,作者根据实测数据提出了个人们的建议和修订公式的系数。     

矿用远程定量调节风窗研制与应用

针对煤矿井下传统风窗风量调节准确度低、周期长等问题,研发了远程定量控制的百叶式调节风窗,调节风窗以压缩空气为动力,通过气动马达驱动风窗窗叶转动调节风窗过风面积。风窗的调控由地面的上位机软件远程发布命令,控制井下电控系统,通过外围传感器监测风窗运动状态,实现了对百叶式调节风窗的准确、快速调控。     

关于调节风量的计算公式

矿井通风工作,由于实际生产需要,必须经常对井下各地区的风量进行调节,在现场实际管理中,用风窗来调节风量是应用最广泛的一种调节风量的方法,因此探讨用风窗调节风量的实用计算方法,在现场实际管理中很有现实意义。 关于计算风窗的面积的公式,目前我国煤矿一般都用如下的公式:     

风窗面积计算式讨论

煤矿通风院校使用教材［１］内，关于风窗面积的计算公式是：Ｓｗ＝ＱＳＱ＋０．７６ＳＰＷ，ｍ２（１）式中ＳＷ———风窗面积，ｍ２；Ｓ———安设风窗巷道断面积，ｍ２；Ｑ———通过风窗的风量，ｍ３／ｓ；ＰＷ———风窗的通风阻力，Ｐａ。因为ＰＷ＝ＲｗＱ２式中：...     

调节风窗面积间接计算法

通过理论研究和探讨,推导出了调节风窗面积间接计算法公式,并在辽源市两个矿的5个采区实际应用获得成功,解决了以往求调节风窗面积必需先知风阻的难题,与传统调节风窗面积计算法对比,相对误差均在2%以下。     

煤矿地面主通风机工况点风量风机静压准确预测研究

为提高地面主通风机工况点预测的准确性,以神木煤业石窑店煤矿二号风井更换地面主通风机之后工况点风量风机静压预测为实际现场工程,采用现场实测、数值模拟和理论公式三种方法分别计算风硐与风机连接处通风阻力,研究表明采用数值模拟方法能够准确计算风硐与风机连接处通风阻力。在此基础上建立了非线性形式的风硐与风机连接处风阻计算公式,结合实测的风机风量风机静压特性曲线和矿井通风阻力特性曲线,建立了考虑风硐与风机连接处通风阻力的主通风机风机静压风量工况点预测方程。研究表明：风硐与风机连接处通风阻力对于地面主通风机工况点具有不可忽略的影响作用,主通风机风机静压风量工况点预测过程中考虑风硐与风机连接处通风阻力能够显著提高地面主通风机工况点风量风机静压预测的准确性。     

综采工作面配风量对其风阻的影响规律分析

为了揭示综采工作面配风量对其风阻的影响规律,以河南新郑煤电有限责任公司11208综采工作面为研究对象,现场实测不同配风量下工作面风阻,利用CFD方法构建11208工作面风流场计算模型,通过模拟分析工作面内气压场与风速场结构特征论证了工作面通风阻力属于局部阻力,并模拟计算不同配风量下工作面风阻值,拟合得到二次抛物线型的工作面风量-风阻特性曲线,风量-风阻拟合函数计算结果与实测结果之间相对误差小于6%,研究所得的工作面风量-风阻特性曲线可用于矿井通风网络解算。     

望儿山金矿机械通风系统优化

望儿山金矿采用中央对角式通风系统、抽出式通风方式,对浅部采区、深部开拓进行联合通风.针对风量不足、风阻较大、漏风严重的问题,采取对总回风巷降阻,设置风门、风窗、挡风板等措施,消除了漏风,降低了风阻,增大了风量,改善了井下作业环境,并且提高了扇风机的使用效率,降低了电功消耗.     

基于井下风窗风量自动调节控制装置的巷道风量调节技术研究

在分析井下现有调节风窗法调节风量存在的两个问题的基础上,提出采用井下风窗风量自动调节控制装置来调节用风点的风量。对该装置的组成及工作原理、低振荡微变风量调节技术进行论述以阐明该装置用于风量调节具有的优点:通过自动微变调节风窗面积大小以实现用风点风量的低振荡微变调节。通过对该装置的风量调节试验研究以及具体应用实例分析研究证实:井下风窗风量自动调节控制装置相比现有其他风窗风量调节技术,具有风量调节误差率小、实现了低振荡调风、风量调节过程无需人力参与自动化程度高的优点;该装置的使用可以最大程度上消除现有调节风窗法调节风量存在的安全隐患。     

基于FLUENT的侧卷式风门的数值模拟研究

为了解决煤矿井下传统风门启闭程度单一及必须结合风窗进行风量、风速调节的弊端,提出了侧卷式巷道风门。侧卷式巷道风门能够综合传统风门隔断风流与风窗调节风量的功能。通过利用ICEM建立风门、巷道模型,利用FLUENT软件对侧卷式巷道风门在风场中进行研究,模拟了不同风速下,风门对风场的影响,得到了不同风速时的压力云图、速度云图。结果表明,风速越大,引起的局部阻力越大、引起的巷道进出口压力差越大,而风门尾部流场的涡流区越长,可为侧卷式风门的结构设计及安装位置确定提供参考。     

巴里坤煤矿通风阻力测定与分析

矿井通风阻力测定是矿山通风工作中一项重要内容,是获取实际井巷风阻和矿井通风阻力分布的唯一手段。为准确掌握巴里坤煤矿通风系统现状,采用用精密气压计基点测定法,对巴里坤煤矿矿井通风阻力进行测定。通过数据整理分析得出通风阻力测定结果为296.81 Pa,矿井等积孔为4.36 m²,矿井总回风量为3786.72 m³/min,矿井进风段阻力占总阻力42.27%,矿井通风难易程度为容易,为科学有效优化矿井通风系统提供了数据支持。     

基于风量特征的矿井通风系统阻变型单故障源诊断

将矿井发生巷道冒落变形、风门开关或者破损、风机性能下降、巷道延伸及报废、矿车运行、罐笼提升、煤仓放空等变化引起通风系统风量发生异常变化的现象称为阻变型故障,根据风量传感器感知的风量变化确定通风系统发生阻变型故障的网络拓扑位置及其等效风阻,对矿井通风安全智能化管理,提高通风系统的安全保障能力意义重大。通风网络具有较好的自适应性及鲁棒性,利用矿井通风仿真系统MVSS生成训练样本,分别构建了基于SVM的分类器和回归器对故障位置和等效风阻进行诊断。仅以风量为特征的通风系统SVM分类与回归问题是一个不适定问题,研究表明诊断的准确性与传感器的个数及布置位置的分散程度有关,与传感器所在巷道的网络拓扑灵敏度以及巷道风量大小无关。     

旗山煤矿深部开采通风系统设计与优化研究

旗山煤矿生产将逐步转入-850m水平以下区域为主的采区进行,矿井需风量将大幅度增加,势必会带来矿井通风阻力、井巷风阻的进一步增加;随之带来矿井回风不畅、部分地段风速高甚至超限、用风地点进回风路线变长、风网结构复杂化、风量调配困难等一系列的安全问题。旗山煤矿通过对通风系统的优化改造,科学合理的调整生产采掘布局,有效地解决了上述问题。     

两翼对角式通风系统回风特性与优化

为探究矿井中两翼对角式通风系统的回风特性,建立了通风网络模型,结合系统回风段角联分支风流方向判别公式及风量调节公式进行分析。结果表明：调节回风段角联分支风向和风量可以改变两翼回风井风量,使两翼回风井共同承担矿井总风量;通过回风段角联分支调节两翼回风井风量,合理分配回风井风量可降低通风系统能耗。     

泉店煤矿通风系统优化改造

中央并列式通风系统,井底车场区域通风网络复杂,由于通风系统中角联巷道的存在,造成自然配风量极为不均衡,导致主井底区域机电硐室和附近巷道风流不稳定。矿井两翼独立通风可靠程度大为降低,存在部分机电硐室温度高、系统不合理等重大隐患,通过对矿井通风网络系统优化改造,达到了降温、降阻、风量分配更趋合理等目的,消除了矿井不安全隐患,确保矿井通风安全。     

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。     

矿井局部风量与总风量调节

在矿井通风网络中,风量的自然分配往往不能满足作业地点的风量需求,需要对风量进行调节。矿井风量调节的措施多种多样,按其调节的范围,可分为局部风量调节与矿井总风量调节。局部风量调节的方法有增阻法、减阻法及辅助通风机调节法;矿井总风量的调节采取的措施是:改变主通风机的工作特性,或改变矿井风网的总风阻。