煤矿井巷测风方法的改进

分析传统井巷测风方法的不足,并通过风量测定的理论计算和对现场风量进行实际验证,提出了井巷中心点定点测风法和井巷平均风速点定点测风法,较好地解决了当前测定风速慢、可靠性差的问题。     

矿山井巷测风方法的探讨

矿井风量的准确测定是通风管理的基础和依据。分析与讨论矿井井巷测风方法的不足及存在的问题,有利于改进矿井测风方法。通过风量测定的理论计算和对现场风量进行实际验证,提出了井巷中心定点测风法和井巷平均风速点测风法。新的测定方法的提出,从理论及实践操作中确定了在距矿山井巷顶、帮1/4井巷半径处为井巷紊流风速的平均点的论点,为今后矿井风量的准确测定提供了较好的方法,在一定程度上解决了目前测定风速慢、可靠性差的难题。     

矿井大断面巷道风速分布规律及风量监测研究

人工测风方法难以实现大断面巷道的全断面测试,测试误差大。通过研究大断面巷道风速分布规律及风速测试原理,采用“多点网格测风法”和传统人工测试法进行现场实测,并通过FLUENT软件模拟与现场测量结果对比,验证了平均风速分布稳定区选取的合理性。现场实验表明,大断面拱形巷道传统人工测法测定值偏低,建立校准系数为1.15。FLUENT软件模拟结果表明,随着断面面积的增大,测风员的面积对风速测定值影响越来越小。     

巷道风量全自动在线测试装置研制与应用

为了实现巷道风量在线准确测试,以王坡煤矿上寺头北翼回风巷和辅运大巷为研究对象,采用CFD方法模拟了矩形巷道和半圆拱巷道断面风速结构场;对比不同巷道风量条件下巷道断面平均风速分布区域,巷道风量大小对巷道断面内平均风速分布区域无影响;进一步获得巷道断面无因次风速结构场,为巷道断面平均风速分布区域内布置多个风速采集点准确求取巷道平均风速奠定了理论基础;以巷道断面无因次风速结构场为基础,根据巷道断面平均风速分布区域确定巷道平均风速数据采集点位置,构建了巷道断面平均风速九点采集法,准确获得巷道平均风速的同时能够检验风速传感器是否存在数据失真问题;结合巷道断面平均风速九点采集法,设计了分别适用于矩形巷道、拱形巷道的龙门式和折叠式巷道风量全自动在线测试装置,根据巷道平均风速数据采集点位置定制设计测试装置结构尺寸与风速传感器运动轨迹。在王坡煤矿10个测风站位置部署了巷道风量全自动在线测试装置,人工测风数据和装置测风数据之间相对误差小于8%,研究表明巷道风量全自动在线测试装置的测风精度能够满足矿井通风要求,同时能够实现矿井多个巷道风量同步在线测试。     

绘制“测风员校正曲线”克服对风速值的人为影响

本文对间接测风法产生的人为风速误差原因进行了分析，采用“群测”手段绘制“测风员校正曲线”，较好地克服了人为对风速测值的影响。     

提高巷道风量测定精度的最大风速法

采用测定巷道中心最大风速的方法获得巷道平均风量,首先推导出巷道最大风速与巷道平均风量的相关关系,给出了风速分布系数的测定与计算方法、适用范围。使用该方法测风可提高测风的速度与精度,减少测风误差,还可将风速传感器获得的风速直接转化成风量,实现对矿井风量的监测监控。     

对用皮托管法测算平均风速误差的试验考察

通过在“新型多功能矿井通风实验装置”进行的 3种风速 (高、中、低 )条件下的模拟试验 ,对用皮托管测风法所测的同一组数据 ,采用 2种求算风道平均风速的方法进行了计算 ,结果表明 ,两种算法的相对误差不大于 1 0 % ,且风速愈高 ,相对误差愈小。     

不同因素下煤矿巷道断面风速分布规律研究

巷道通风的智能化控制是实现矿井高效生产的重要保证,为了实现智能通风,其关键技术之一是巷道风速的快速有效获取.基于计算流体力学(CFD)基本原理,通过对巷道在不同条件下的断面位置、入口风速、巷道高宽比、粗糙度进行模拟,定量分析确定了不同条件下的巷道风速分布规律,研究发现:断面位置、入口风速、巷道高宽比、粗糙度对巷道的风速分布等值线轮廓没有影响;巷道风速在未充分发展之前,断面位置距巷道入口越近,平均风速的位置距离巷道顶端越远;风流充分发展后,入口风速不影响巷道平均风速位置;巷道高宽比与平均风速可通过定性函数表示;粗糙度越大,平均风速的位置距离巷道顶端越远.研究成果有助于巷道平均风速定点测量,为井下巷道利用风速传感器实时监测巷道风量提供了有力保障.     

相对粗糙度对巷道定点测风位置影响的数值分析

为提高井下用风地点风速监测数据的精度,采用数值 模拟的方法研究巷道相对粗糙度对定点测风位置的影响,结 合现场实测数据确定小纪汗煤矿11218回风顺槽的平均相 对粗糙度及定点测风位置参数。结果表明:相同x 坐标处 定点测风位置的z 方向高度随相对粗糙度的增大而减小,且 减小幅度逐渐减小;在x=80m 附近,相对粗糙度为0.03~ 0.06的工况出现定点测风位置向顶板靠拢的现象;在 x> 120m 后,相对粗糙度越大,定点测风位置稳定的越早。通 过与现场实测数据的对比,确定11218回风顺槽的底板相对 粗糙度为0.01、顶板与两侧帮相对粗糙度为0.06的情况下, 风速模拟计算结果与实测结果吻合最好,最大相对偏差在1% 以内。以0.1%的相对偏差为标准,确定11218回风顺槽定点测 风的准确位置为巷道转弯后140m以后,距离顶板0.428m。     

巷道测风站风速传感器平均风速测定位置优化研究

为了得到井下巷道测风站内风速传感器测定巷道平均风速的最佳布置位置,以郑煤集团白坪煤矿井下-175 m水平并联进风石门测风站为研究对象,根据巷道测风站实测通风参数建立测风站巷道风速场CFD计算模型,经现场实测结果与模拟结果对比,验证了巷道测风站风速场CFD模型模拟计算的可靠性。利用巷道测风站风速场CFD模型,对测风站内人员处于极端位置条件下巷道测风站风速场进行定量模拟分析,研究结果表明:巷道测风站的中垂线距巷道底板距离区间3.63~3.64 m为风速传感器最佳布置区域,将风速传感器布置该区域内,可保证测风站附近区域存在人员时测风站内风速传感器的测风精准度,可为巷道精准化测风工作提供指导。