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.     

用节点法解算矿井通风网络的研究与应用

通过对节点、节点压力和通风网络的研究,建立了解算通风网络的数学模型及收敛解算方法,在阻力测定基础上对该成果进行了应用检验,为矿井通风系统管理科学化、系统化提供了依据     

通风网络解算方法研究现状和展望

通风网络解算方法是矿井通风仿真的核心。在计算机普及前,通风网络解算方法主要有图解法、物理模拟法和仅适用于简单网络的解析法。数值解算法虽然在计算机普及之前,已经做了很多研究,但其数学模型主要是利用通风网络回路构建的模型,在没有计算机的情况下,实用价值不大。数值解算法在计算机辅助的情况下,才得到快速发展,并发展出节点风压解算模型和割集风压解算模型。通风网络解算方法研究未来应从以下3个方面着手:1基于质量流量的通风网络解算模型研究;2通风网络解算在正常通风和矿井灾变时期的统一模型研究;3矿井智能通风参数监测体系和矿井通风网络解算相融合的数学模型研究。     

平顶山煤业集团八矿通风系统风网解算及优化调节

通过运用面向对象的c#开发工具,研制开发了基于Windows操作系统的矿井通风系统网络解算软件,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,运用编制的软件对平煤八矿进行通风网络图的绘制、网络解算、通风数据分析和通风网络优化调节,并结合解算、分析结果及矿井未来生产规划提出矿井通风系统优化改造方案,最后对各个方案进行解算,对各结果进行对比分析,确定最优方案及风机型号。     

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。     

基于节点压能的网络分风算法

网络分风算法一直是进行通风网络解算研究的重要内容,运用计算机进行网络解算的快慢受到分风算法的限制。传统的回路法、节点法由于要进行回路或迭代加速系数的计算,程序复杂,对于大规模网络计算时间较长。采用基于节点压能的网络分风算法避开了回路和迭代加速系数的计算,具有风量初始值任选,迭代次数少等优点,结果精度符合实际要求,对通风网络解算研究具有指导作用。     

矿井通风系统存储结构建立及节点自动编号实现

为了解决矿井通风系统拓扑关系难以人工建立的问题,研究了通风系统存储结构的建立和节点自动编号的实现,采用编程技术实现通风系统拓扑关系的自动建立。结果表明:应用顺序表的数据结构存储通风网络可加快数据读取速度,同时降低了存储空间的要求;建立了通风动力的存储结构,可在避免出现"假收敛"的情况下,优选通风机特性曲线;建立了通风设施存储结构,优化了网络解算中对通风设施的处理方式,在很大程度上降低通路搜索和网络解算的复杂度,从而提高了计算速度和效率;节点自动编号可提高通风系统拓扑关系建立的效率和准确性,为通风系统的日常管理与维护工作提供了便捷。将该研究验证于某大型矿井通风系统,使网络解算收敛时间下降了34.2%。     

矿井通风网络数据模型计算机软件系统的应用

在矿井通风设计中 ,虽然已采用计算机解算矿井通风网络阻力 ,但是通风网络图的形成和通风网络原始数据的建立仍然采用人工完成 ,而且工作量繁重 ,是通风设计中比较棘手的问题。本文主要介绍新开发的计算机软件自动形成矿井通风网络图和通风网络原始数据 ,建立矿井通风网络数据模型 ,并与通风解算程序有效地接口 ,进行通风网络解算。该软件已开始应用于矿井通风设计中     

基于MATLAB的两种通风网络解算方法的编程及实现

介绍了通风网络解算的数学模型及拟牛顿算法,针对计算通风网络回路分支风量的——拟牛顿法和直接非线性方程组求解法,应用MATLAB软件编程实现,并给出了实例解算过程及源程序。这种方法能够方便的进行通风网络解算,为通风网络优化计算提供了一种有效的方法。     

面向火灾的通风网络解算与三维可视化表达

通风网络解算是地下矿火灾仿真的前期工作基础,如何进行面向火灾的地下矿通风网络解算及建立相应可视化系统十分重要。针对此,构建通风网络系统图模型,以斯考德-恒斯雷算法为基础,采用数据库技术,对通风网络解算结果进行优化储存,实现了网络解算结果的高效快速调用。并利用可视化技术,实现了通风网络解算结果的可视化图文表达,为进一步的火灾仿真奠定了基础。最后,以某金属矿山为例,运用Java语言和JOGL绘制技术,实现了地下矿通风网络解算及其可视化图文表达,证实了该算法流程的可行性和有效性。     

矿井通风网络图形系统的研制

根据矿井通风网络图绘制和应用的要求，介绍了矿井通风网络图形系统的系统结构及构成，描述了系统实现过程中节点和分支几何图形建立的方法，阐述了几何图形与属性数据一体化管理的原理，在此基础上设计了以网络图绘制为核心的矿井通风网络图形系统。     

复杂通风网络简化方法研究

 随着矿井通风系统日趋庞大,通风网络拓扑结构也更加复杂,这给矿井通风系统分析、优化和预测工作增加了很大难度。为实现对复杂通风网络的简化,提出复杂通风网络的等效简化、模糊简化和复合简化三种方法,并对等效简化过程中应遵循的原则和风阻、风机性能等参数的等效变换进行研究。最后结合在孔庄煤矿的通风网络解算中的应用,表明：对孔庄煤矿通风网络进行复合简化,能减少节点比例为35.9%,减少分支比例为38.6%,且误差不超过5%;若只对其通风网络进行等效简化,减少节点比例为27.2%,减少分支比例为29.1%,则不存在任何误差。     

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。     

矿井通风网络特征参数关联性研究

目前矿井通风网络角联分支数与网络结构熵难以快速估算、结构复杂度评价困难,很少有学者研究通风网络特征参数是否具有相关性。针对以上问题,以图论和矿井通风可视化仿真系统(Vent GIS)为基础,基于典型矿井通风网络实际参数,通过理论分析与回归分析,得出了角联分支数、网络结构熵快速估算模型。基于SPSS软件对典型通风网络特征参数进行了相关性分析,分析发现部分特征参数为强相关,基于理论分析和回归分析得出了分支数、节点数、独立回路数、独立通路数、角联分支数等参数内在函数关系,并简化了矿井通风网络结构复杂度快速评价模型。     

含自然风压通风网络的自动解算及应用

矿井自然风压作为矿井通风动力的重要组成部分,与通风系统和通风网络密切相关,随着煤矿产量和开采深度的增加,矿井自然风压对通风系统的作用会越来越大。为了快捷预测、计算和分析矿井自然风压及其对通风系统的影响,运用流体静力学、热力学,结合通风网络解算算法,得出了矿井自然风压实时计算算法。结合晋煤集团长平煤矿实际矿井,得出了不同温度、压强条件下,含有自然风压的实时通风网络解算结果。实例表明:该算法能够进行含自然风压通风网络的自动解算,能够快捷、实时计算得出含自然风压实时通风网络解算的结果,为确保通风系统稳定可靠运行提供技术支持。     

计算机仿真动态模拟在井下通风系统中的应用

本文分析了兖州驿镇煤矿井下通风系统问题,利用计算机仿真技术中的网络解算对该矿通风系统进行优化对比计算,解算结果符合矿井生产的通风需求。该技术的应用提高了煤矿企业的现代化进程,为今后的通风方案优化分析奠定了理论基础。     

基于Hopfield神经网络的矿井通风系统分析

矿井通风系统的工作性能对煤矿安全影响较大,保证通风系统效率十分必要。介绍通风机的基本参数和参数计算公式,利用Hopfield神经网络对通风系统进行研究分析,设置PID调节参数,并利用Matlab对优化后的通风系统进行仿真分析,结果显示基于神经网络控制的通风机在风压、风量、风门开闭等方面控制效果良好。     

基于风量反演风阻的节点压能解析方法

为解决通风网络中部分巷道会无法完成通风阻力测定或测定结果不准的问题,引入节点压能解析计算方法,对已知压能的节点个数进行判别分析,给出已知节点压能个数判别式,实现在通风网络中利用两组实测风量数据与部分节点压能数据,反演所需未知巷道风阻值,进而得到较准确的巷道通风阻力值。由于测量风量比测定风阻容易得多,而且各矿井为保证安全生产均有大量风量数据,因此利用风量反演风阻可以避免实际阻力测定的繁重工作。通过实例分析,说明只要利用不同条件下通过相同巷道的两组风量数据及部分节点压能,就可以准确计算出待求巷道风阻。