基于MVSS 3.0的小青矿通风系统风网解算研究

根据通风网络解算的节点风量平衡定律、回路风压平衡定律、通风阻力定律和Cross法,利用MVSS3.0软件对小青矿的通风网络进行网络解算,并对解算结果与矿井的实际数据进行了对比,结果表明主要通风巷道的网络解算结果误差中最大的为3.66%,小于网络解算要求的5%.网络解算结果可靠性高,对于后续的方案模拟提供了基础.     

基于回路风量法的复杂矿井通风网络解算算法

随着矿井通风系统变得越来越复杂，传统的解算方法已经难以满足风网解算的要求，寻找一种能够快速解算复杂风网的算法具有重要意义。对回路风量法的解算原理进行了系统深入的研究，分析了现有通风网络解算算法的局限性，提出了一种改进的Scott-Hinsley法。该算法具有收敛速度快、能解决含有单向回路复杂矿井通风网络解算问题；采用了无初值的回路风量法，便于快速地进行二次解算；运用BFS法改进了生成树的结构，并用双通路法快速圈划回路；实现了固定半割集下的通风网络按需分风，可自动按需分配风量；分析了单向回路造成回路风量法解算失败的原因，并通过修改搜索策略解决了含有单向回路的通风网络解算问题。     

矿井通风自学习动态监系统的研究与开发

 将井下风速数速传感器与通风解算技术相结合,能够准确的将风速传感器采集到的实时风速转换为巷道风量,并能根据月风量统计结果进行巷道阻力系数的自动调整,利用准确的实时风量,通过通风解算系统,对全矿井的风网进行反算,从而得到全矿井较准确的实时分风量分布状况。     

基于MATLAB的煤矿通风与瓦斯流动一体化解算

为快速地获得某矿301综放工作面通风巷道内通风风量与瓦斯流量网络解算数据,在对工作面通风系统参数测试基础上,使用CAD软件提取巷道坐标数据,运用MATLAB软件,结合图论理论、流体力学理论,编制解算程序,程序可读取巷道坐标并且自动建立工作面网络拓扑关系,并求解工作面通风和瓦斯网络解算各参数矩阵,利用Cross迭代算法解算工作面通风系统内的通风巷道通风风量和瓦斯流量解算数据。通过与现场实测数据对比,程序解算数据基本正确。模拟结果表明,MATLAB软件能快速便捷地处理工作面通风风量和瓦斯流量网络解算,并具有较高的准确性。     

节点法解算通风网络的实用化

<正> 1、绪言对于矿井通风网络的解算方法以前已进行了很多研究,但到目前为止,虽解算过程有所不同,但用的几乎全部是所谓的网络法,实际计算一般由计算机进行。网络法为,巷道网全体是网络回路(网眼)的集合,根据绕网络一周风压变化的代数和为零建立关于风量的联立方     

渝阳煤矿矿井通风在线监控系统的应用

渝阳煤矿通过与中煤科工集团重庆研究院合作开发通风在线监控系统,结合目前井下监测监控系统,对重要用风地点的通风安全进行监控。当井下通风状况发生变化时,自动实现通风网络的重新解算,所建立的通风网络解算子系统可进行矿井通风模拟,在巷道贯通、风量调节、通风设施设置、风机改造等工作中得到应用,取得了良好的效果。     

矿井通风自学习动态监测系统的研究与开发

矿井通风自学习动态监测系统将井下风速传感器与通风解算技术相结合,能够准确的将风速传感器采集到的实时风速转换为巷道风量,通过通风解算和风网反算获得全矿井较准确的实时分风量分布状况,通过与瓦斯浓度的相关分析确定巷道瓦斯变化规律.该监测系统的应用可保障矿井通风的安全性.     

基于质量守恒的全矿井巷道瓦斯分布云图绘制

基于瓦斯流动质量守恒原理,根据煤矿监控系统监测点瓦斯质量浓度实时数据,结合矿井通风网络解算矿井风量结果,由"点及面"计算全矿井巷道瓦斯质量浓度分布情况,达到及时发现和消除煤矿重大安全生产隐患,避免煤矿发生重大事故,并动态绘制出矿井巷道瓦斯分布云图。云图直观展示了煤矿井巷道瓦斯分布区域及危险地带,为瓦斯灾害防治、火灾防控及抢险救援提供了有效技术支持。     

基于回路风量法的矿井通风网络解算算法

基于当前矿井通风网络解算算法的不足,深入研究回路法、Scott-Hinsley和Seidel法,设计出一种能够快速解算复杂风网的算法,主要步骤包括确定风网结构、赋权边并选取最小生成树、圈划独立回路、进行网络解算。该方法用Kruskal法来选取最小生成树,思路清晰、易于理解,方便计算机程序的实现;用试探回溯法来圈划独立回路,对于反复出现的子问题,无需进行二次求解;用改进Scott-Hinsley法进行风量解算,计算收敛速度更快,提高了算法的执行效率。将该优化算法应用于“黄坊煤矿通风智能决策系统”迭代解算模块。结果表明：风量解算结果与实测值误差均小于5%,能满足工程应用要求,为矿井通风网络解算提供了一种新思路。     

通风网络解算中自然风压处理

在通风网络中,通风机风压对应于一个巷道分支,自然风压对应一个闭合回路,因此二者在通风网络解算处理上差别较大。目前的通风网络解算软件要么没有考虑自然风压,要么在通风网络计算处理上有误。针对此,在导出通风网络解算公式一般形式的基础上,给出了自然风压向量的定义和求解通风网络的基本回路自然风压定理,解决了在通风网络解算中自然风压的处理问题。最后,根据相关的通风网络解算软件在煤矿中的实施经验,给出了应用基本回路自然风压定理的两个方法:估算法和参数监测法。     

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。     

风网解算下的多级机站设置与风机优选研究

为解决龙桥铁矿总风量不足、漏风严重、通风设备选型及布局不合理等问题,利用Ventsim三维可视化风网解算软件建立了主—辅扇和多级机站通风网络模型,并根据解算结果优化多级机站风机选型。风网解算结果表明：①当主—辅扇通风系统工频（50 Hz）运行总风量为364.94 m3/s,多级机站通风系统风机频率为48 Hz时总风量为364.36 m3/s,系统总风量均达到设计风量,但多级机站通风系统总风量富余,优于主—辅扇通风系统;②多级机站通风系统设4级机站,Ⅰ级为总进风机站,Ⅱ级为采场进风机站,Ⅲ级为采场回风机站,Ⅳ级总回风机站,优化后的Ⅰ级总进风机站选用两台K40-8-№23型风机并联,Ⅲ级回风机站东区选用两台K40-8-№21型风机并联,西区选用两台K40-8-№23型风机并联。所设计的通风方案满足该矿-420 m中段和-490 m中段风量分配要求。     

煤矿通风瓦斯面域化现场总线实时测控防御系统

为解决煤矿瓦斯事故中的通风、未断电等问题,开发了煤矿安全生产监测监控新技术基础体系,即煤矿通风瓦斯面域化全方位综合集成实时监测监控系统,以及神经元实时网络LonWorks现场总线煤矿安全生产监测监控技术体系,同时开发了巷道风量、风向、绝对风压传感器和风筒风量监测装置。经在西山煤电集团屯兰煤矿等70余个煤矿的推广应用,实践结果表明,该煤矿安全生产监测监控新技术可有效解决整个矿井同步实时响应、同步关联测控技术难题,以及瓦斯流动区域多级超前断电等技术难题。     

基于运筹学的矿山通风系统分析

运筹学是一种应用分析、试验、量化等数学方法,对有限的资源进行统筹安排,使实际系统有效运行的技术科学,它可以用来预测发展趋势,制定行动规范或优化可行方案。矿山通风系统是一个由纵横交错的井巷组成的复杂系统,是通风网络、通风动力和通风构筑物的总称。通风网络是利用点、线及其属性对通风系统进行抽象描述。根据生产过程中通风的实际情况,我们可以将通风系统中的风流分成3种：自然风、约束风流和半约束风流,其中自然风一般不能提供矿山所需的足够风量,因而实际生产中,绝大多数的通风系统还是利用约束风流和半约束风流。运筹学应用于矿山通风系统,主要包括对应于约束流的线性规划,对应于半约束流的非线性规划,运筹学网络分析和仿真,找出最优化方案。     

基于角联子网的风量反演风阻病态改良算法

为解决矿井通风系统阻力测定过程中部分巷道受限于现场测试条件而导致的风阻测不准、甚至无法测定的问题,研究了基于节点压能的风量反演风阻算法,提出使用两组风量数据及部分节点压能数据反演风阻。针对算法的病态性质,对算法病态的原因进行了分析,得出反演风阻方程系数矩阵稀疏性和通风系统拓扑结构对算法的影响是导致算法病态的两个主要原因。基于此,提出基于角联子网的风量反演风阻病态改良算法与基于贪心策略的风压传感器优化布置算法,给出了算法步骤及程序框图,能够解决风量反演风阻算法的病态问题,实现布点合理、数量较少的风压传感器的优化布置。将上述算法应用于23条分支、16个节点的通风网络,验证了所有传感器布置方案下的风量反演风阻算法,其中65. 2%的方案下的算法都是病态的。笔者应用本文提出的算法给出了角联子网划分方案及9个布点的风压传感器优化布置方案,在此基础上进行了风量反演风阻计算。结果表明:算法在实现了风压传感器优化布置的基础上,准确地反演了风阻,误差控制在10~(-4)以内。算法在现场应用时结合矿井监测监控系统,可以进一步实现实时的通风系统基础参数(风量、风压、风阻)的采集、校验、计算、存储与反馈,是矿井智能通风的基础性研究。     

单风机矿井通风网络非稳定流动模型及MATLAB数值模拟

根据井巷风流一维非稳定流动的微分方程和巷道内风流非稳定流动的数学模型,基于矿内空气动力学和矿井通风网络理论,建立了单风机矿井通风网络非稳定流动的数学模型。应用刚体理论和有限差分法,对模型进行求解,并利用MATLAB模拟了风机切断电源后分支风量的变化,得到了分支风量随时间变化的曲线。     

铜绿山铜铁矿通风系统优化改造

为解决铜绿山铜铁矿通风系统存在的矿井风量分配不合理、井下污风循环、局部区域通风效果差、井下通风构筑物管理困难等问题,根据矿山实际生产情况,重新计算了矿井总风量,并提出3种优化改造方案。经过技术经济对比,选择了多级机站通风系统为最优方案。经三维通风软件模拟解算,矿井总风量达到428.03 m3/s,满足计算的矿井总风量。采用多级机站通风方式,且各区域分区通风,更容易实现风量合理分配,避免各通风区域之间的干扰,提高通风系统稳定性,有效增加通风系统深部进风。     

单风机矿井通风网络非稳定流动模型及MATLAB数值模拟

根据井巷风流一维非稳定流动的微分方程和巷道内风流非稳定流动的数学模型,基于矿内空气动力学和矿井通风网络理论,建立了单风机矿井通风网络非稳定流动的数学模型。应用刚体理论和有限差分法,对模型进行求解,并利用MATLAB模拟了风机切断电源后分支风量的变化,得到了分支风量随时间变化的曲线。     

老厂29~#矿群通风系统分析

对矿井通风系统进行分析,应用网络解算技术进行风量调节分配,改进通风系统,解决通风困难的问题,对实际工作起到指导作用。