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。     

通风网络拓扑理论及通路算法研究

在深入研究通风网络拓扑理论的基础上,提出假拓扑通风网络和真拓扑通风网络的概念,从通风网络拓扑理论方面解释了风网解算后出现反向分支的原因,并实现了拓扑关系的自动生成.在拓扑关系自动生成的基础上,通过模拟树的生长规律,提出了确定通风网络任意两节点间所有通路的“通路树深度优先生长”法.     

井巷工程三维建模及无缝开挖模拟技术

针对前人研究的不足,提出了一种井巷工程无缝快速开挖新方法。该方法地质模型采用广义三棱柱(GTP)构建,并借助“最小顶点标识法”将地质模型转换为三角形集合组成的边界表示模型;井巷工程模型则采用“断面构模法”直接构建成三角形集合的边界表示建模,地质体模型与井巷工程模型通过三角形间的优化局部层次求交算法,实现了井巷工程快速无缝开挖模拟及空间分析。应用实例表明,该方法快速可靠,能够满足数字矿山对井巷工程设计及空间分析要求。     

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。     

金属矿山井下VOD智能通风技术研究

VOD (ventilation-on-demand)智能通风从矿井风量的“供需平衡”原理出发,按需供给风量,是金属矿山经济节能的智能通风技术,实现风机远程集中监控系统风机风量的闭环控制。VOD智能通风从作业面类型分布、主要设备工作状态、作业人员工种及数量、井下空气温湿度等影响实际需风量大小的因素并通过一定的监测手段反馈到VOD智能通风控制系统并自动计算实际需风量Q_x,相应地通过风量监测技术监测通风区域“实际供风量”反馈到VOD智能通风控制系统并自动计算实际供风量Q_g,根据Q_x与Q_g的大小关系,自动调节控制风机的开停或变频调速,实现通风系统风机风量的闭环控制。同时,通过三维通风仿真模拟系统为VOD智能通风控制系统风机控制决策提供参考数据,两者结果亦可相互验证。     

矿井三维通风立体图自动绘制软件的研制

在通风系统双线图的基础上,提出了巷道位置参数的交互采集和三维巷道模型的快速建模方法,着重分析了三维通风立体图自动绘制的原理及利用基于C#的AutoCAD二次开发技术实现模块功能的具体流程,并在此基础上进行了开发实现和实践应用。     

通风网络拓扑关系的自动生成

通风网络拓扑关系的自动建立与管理是仿真系统在矿井通风中推广应用的关键技术.在深入研究通风网络拓扑理论的基础上,提出假、真拓扑通风网络的概念,并实现了拓扑关系的自动生成.通风网络拓扑关系的自动建立可以节省大量的人力,提高工作效率,提高数据的一致性.     

矿井通风可视化仿真系统的改进研究

为了提高矿井通风管理信息化水平和促进矿井通风可视化仿真系统的改进,分析了矿井通风可视化仿真系统的开发现状、趋势,并对构建矿井通风可视化仿真系统的关键问题及不足进行分析.基于计算机图形学、GIS理论和矿井通风理论,对矿井通风可视化仿真系统的开发模式、可视化仿真平台、通风网络拓扑关系维护、通风网络解算和通风系统双线图的快速自动生成进行了改进研究和实现,这对于构建矿井通风可视化仿真系统或改进现有矿井通风可视化仿真系统具有一定的促进作用和参考价值.     

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。     

Evaluation of ventilation flow charts for double-line subway tunnels without air chambers

The authors inspect operation of ventilation system in a double-line subway tunnel. It is found that air flow rates required for tunnels and passenger stations differ greatly. For routine operation modes in subway tunnels, the authors evaluate longitudinal ventilation flow chart without station-to-station air chambers, which considerably decreases construction cost of subway ventilation infrastructure. Static pressure fluctuations on outside faces of trains that move in a tunnel in opposite directions are determined. For emergency operation modes of subway tunnel ventilation, under train fire in a tunnel, the authors evaluate a fore-and-aft chart of smoke removal. Toxic emission concentration due to smoke fumes on the way of a breakdown train evacuation is determined. It is proposed to install longitudinal screens in tunnels to ensure safe concentrations of carbon monoxide and carbon dioxide on either way from a breakdown train to a station.     

矿山平巷与立井复合模型构建方法研究

数字矿山已经成为一个研究的热点,而矿山巷道作为整个矿山生产的核心组成部分,是矿山可视化中最直观的部分。在分析现有的巷道三维建模的基础上,采用"分而治之"的思想,提出了针对巷道网络内立井与平巷的相交模型的构建方法——剖分建模法,将相交部分剖分成3个独立的实体和2条空间曲线。通过具体的分析计算,求解出这2条空间曲线的离散点,采用相邻轮廓线构模法,将立井的三维模型构建出来,结合对称建模法构建平巷的三维模型。然后将这3部分组合在一起,构成了立井与平巷的相交模型,保持了巷道内的连通性,且生成的模型是无缝集成的。实例表明,该方法在构建平巷与立井的相交模型中是可行的。     

矿井通风系统巷道自动绘制方法研究

基于使用计算机自动绘制矿井通风系统图的需要,利用面向对象的程序设计思想,设计通风系统巷道的自动绘制算法,提出多条巷道连接于一点的处理方法,引入多条巷道在空间交叉的消隐方法。该算法在孔庄矿局部通风系统中进行了应用,结果表明,能一次性、连续、准确、快速地绘制出井下所有的通风巷道。     

虚拟矿山安全培训系统框架及关键技术研究

采用虚拟现实技术,构建了井下生产的虚拟环境,并以此为背景,对矿山安全培训系统进行模块化的总体规划,设计了采掘VR安全培训的系统框架,介绍了系统开发中所应用的实时3D虚拟场景的生成、虚拟场景内部对象的生成、立体显示与传感等关键技术。最后利用矿山实际数据,运用基于图形与图像的混合建模方法进行场景建模,在此基础上,根据矿山安全培训的特点设计了“虚拟灾害环境”和“问答板”两种安全培训方法,由此使虚拟现实技术在矿山安全培训中的应用又上了一个新台阶。     

下向进路分层无分段充填开采通风系统改进

针对某金矿现场采用的下向进路分层无分段充填采矿法通风系统所存在的问题,对原有通风系统进行了技术改造,研发了一种新型的“充填回风井封堵板加可伸缩刚性风筒”辅助通风装置,并在1111^#采场进行了工业性试验。结果表明：通风系统改造后,每个作业循环除尘时间缩短了0.9 h,节约新鲜风32 99.4 m3;解决了下向进路分层无分段充填采矿过程中存在的工作面新、污风混杂,通风效果差等问题,提高了采场工作效率。该研究成果可为类似条件下的金属矿山通风系统改造提供借鉴。     

综放面停采撤架防灭火技术研究

为了控制亭南煤矿103综放面主采8#煤层的自燃现状.根据亭南煤矿103综放工作面实际情况,提出了结合综放面的气体分析数据和工作面采空区的三带分布状况,在停采撤架期间对两道、停采线和采空区采取压注轻质膏体、高分子胶体、复合胶体等材料的综合防灭火技术措施,并加强通风系统管理,减少工作面风量,保障了工作面的顺利撤架.结果表明:利用停采撤架的防灭火技术在亭南煤矿的应用是行之有效的,可靠的.