风网风向判别的对偶变换及分支分离法

根据平面风网都有对偶风网的特点,本文引用对偶性原理,建立对偶变换,提出分支分离法。对已判别的平面风网,解决了它们的对偶风网的风向判别问题,扩大了风网的可判范围。     

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。     

角联网络下行通风火灾的实验研究

通过开展角联网络的火灾模拟实验,观察到下行风流的角联分支受火灾作用而发生逆转的全过程。实验结果表明:下行通风角联分支风流的逆转可以归结为烟流和风流异向分层流动的量变过程和风向突变的质变过程。角联分支的火灾作用改变了上风侧旁侧支路的风量和下风侧旁侧支路的阻力特性。     

风路敏感特性对通风系统风流稳定性的影响

为了明确影响矿井通风系统主要需风风路风流稳定和主要通风机运行稳定的高敏感风路,采用多元回归分析法对通风网络中高敏感风路进行识别,确定主要需风风路的风量Qj与各风路风阻自变量Ri间的最优回归方程,并通过网络解算进行实验验证.对比发现:多元回归分析结果与试验结果吻合,表明风路的敏感性是通风网络结构特性的一种体现,与其自身的风阻特性无关;高敏感风路特性的改变是影响矿井通风系统风流稳定的关键;同时,采用多元回归分析法可避开传统的角联结构分析中推导风向判别式的繁琐,对某一待研究的重点风路而言,可将矿井其它风路对其风流稳定性的影响作出定性分析与评价.     

基于突变理论的矿井通风系统共性分析与优化应用（增刊）

矿井通风系统的有效运行受众多因素的影响,因而矿井通风系统方案的优选也受到众多定量和定性因素的限制。在方案优选时,突变理论相对于其他方法具有计算简单、客观性和实用性强等优点。在调查和分析我国较多金属矿井通风系统存在矿井风流分配不合理、有效风量率低和通风网络设计欠妥等共性问题的基础上,针对某大型复杂矿井通风系统,并基于技术经济可行、安全高效等考虑提出优化矿井通风网络、通风动力和风流调控设施等方面的多个技术方案。利用通风网络解算结果,并选取合适的评价指标,应用突变理论对矿井通风系统方案进行优选,确定最终矿井通风系统优化方案。     

赵楼煤矿通风阻力测定及分析

矿井通风阻力测定是煤矿通风管理工作的重要组成部分,它通过测定井巷始末断面的风流参数,依据能量方程计算井巷的通风阻力。为了掌握赵楼煤矿通风系统阻力分布情况,为下一步通风系统优化工作提供数据基础,选择两条主测路线和两条辅测路线,采用精密气压计逐点法对赵楼煤矿进行了阻力测定。计算结果表明:进回风路段通风阻力比例较高,主要原因是进回风巷部分路段杂物堆积严重,且回风段风量过于集中,风速超限,风阻较大;矿井等积孔为6.13 m2。     

上行风流火灾3D矿井通风系统灾变过程仿真

以有源风网矿井通风和火灾研究新成果为理论基础,建立了矿井火灾时期矿井通风系统灾变过程的数学模型,用MATLAB语言编制了可视化仿真程序TF1M(3D)。结合典型矿井的上行风流火灾实例,从矿井尺度上,实现对火灾时期风流运动、火灾蔓延时的烟浓度与温度分布,以及通风系统变化的动态模拟。模拟分析得出,矿井上行风流火灾发生时,随着火势的增强,火源主干风路风量增加,导致过流通风,火源旁侧支路出现风量降低-停滞-进而风流逆转的变化;受火灾燃烧动力（火风压）的驱动,过流与逆流的风量变化具有一致对称性;在复杂网络中,旁侧支路会有次序性地发生风流逆转。从矿井宏观尺度上,火灾时期通风系统发生的一系列变化,都是在通风动力与火风压相互作用下产生的;也导致矿井系统总风阻的动态飘移。TF1M(3D)输出的技术参数信息量大,现象直观,动画效果好,为深入分析矿井火灾搭建了性能优良的仿真平台。     

赵庄2号井立井上仓胶带装煤车场风流稳定性分析及防治措施

 赵庄2号井立井上仓皮带装煤车场通风系统在气象条件变化或调节主、副井进风流时，井底与上仓之间风流经常反向不稳定，材料平巷风速超限。根据矿井通风网络理论分析，产生这种现象的原因是主立井位于复杂角联通风网络中的角联分支上，且车场绕道风阻较大，而检修巷风阻较小。据此提出了相应的治理措施：增大检修巷的风阻，新掘一条进风平巷。通过治理，解决了主立井下部风流反向和材料平巷风速超限问题，降低了矿井通风阻力。     

Airflow adjustment and minimization of the air power of ventilation network

It is often required to know which roadway (adjustment roadway) resistances and how much values of the resistances should be changed to make the airflow rates in roadways (target roadways) to certain required values in the practice of mine ventilation. In this case, the airflow rates of the target roadways and the resistances of the roadways other than the adjustment roadways are the given conditions and the resistances of the adjustment roadways are the solutions to be found. No straightforward method to solve the problem has been found up to now. Therefore, trial and error method using the ventilation network analysis program is utilized to solve the problem so far. The method takes long calculation time and the best answer is not necessarily obtained. The authors newly defined “airflow element” as an element of the ventilation network analysis. The resistances that satisfy the airflow requirements can be calculated straight forwardly by putting the function of the airflow element into the ventilation network analysis. The air power required for the ventilation can be minimized while meeting the airflow requirements by the advanced application of the method. The authors made the computer program fulfill the method. The program was applied to actual ventilation network and it was found that the method is very practical and the time required for the analysis is short.     

含有角联分支的通风网络平衡图研究

通风网络中的角联分支本身具有风流不稳定的特点。从通风网路图仅能看出角联分支风流方向的改变。通风网络平衡图在定量、直观反映通风网络的拓扑关系及各种性质方面,具有优越性。应用独立通路法画出含有角联分支的通风网络平衡图,可以直观地看出角联分支风流不稳定的变化情况,从而为研究角联分支对通风网络的影响提供更有效的方法。     

矿井通风网络模糊优化数学模型及其数值解法

在矿井通风网络非线性规划模型基础上 ,提出了矿井通风网络模糊优化数学模型 ,为使矿井通风网络分析过程和分析结果更加符合工程实际情况提供了一条新途径。介绍了所提出的模糊优化问题的数值解法以直接搜索为出发点 ,加快并简化了求解优越支集问题 ,程序简单 ,计算时间省 ,给出了算法原理 ,并用实例进行了计算 ,结果令人满意     

通风系统风流稳定性分析的新方法

利用通风系统节点风流平衡关系和回路阻力平衡关系, 分析了风网中各分支间基于空气动力学特征的制约关系, 提出了某分支风阻、阻力发生变化时, 其它分支的风量对此变化作出反应的分析模型, 提出了抑制分支风量变化的控制模型, 给出了度量反应敏感性强弱的方法。由于该模型可预先进行解算, 解算结果对于风量调节具有很好的指导作用。     

矿井风流热力状态预测方法研究

通过对矿井巷道风流能量方程进行分析,根据传热学的基本原理,应用数学的基本手段,推导出矿井巷道风流温、湿度的近似计算公式。应用Visual Basic编程技术编制了巷道温湿度计算管理程序,并已成功地应用于某金矿的巷道风流温、湿度预测分析。     

Y型通风方式治理高产综采面瓦斯研究

采用放顶煤和无煤柱开采技术、提高工作面单产量是煤炭工业提高综合经济效益的一项根本性措施。综采工作面具有机械化程度高和单产量高,瓦斯涌出量大等特点。目前工作面采用的U型通风系统中,回风隅角及工作面回风巷瓦斯浓度经常超限,严重制约煤矿的正常生产和效益的提高。从采煤工艺的改革、通风和生产能力、瓦斯治理等方面综合考虑,Y型通风系统是具有发展前途的通风系统。     

某铁矿通风系统监测点选址布局研究

矿井通风监测系统可以实时掌握矿山通风系统现状、分析诊断井下系统故障、危险事故时的决策救援.以某铁矿的通风系统作为研究对象,通过计算铁矿通风系统的灵敏度矩阵、分支巷道的被影响度,根据灵敏度矩阵的特征选取了通风系统监测点,借助Ventsim模拟软件分析分支巷道风阻改变时其他巷道风量发生变化的巷道集合,验证监测点的合理性和必...     

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VB语言的矿井风网解算系统的设计

采用面向对象编程语言Visual Basic 6.0为开发工具,以Access为后台数据库,综合运用矿井通风网络图论等技术,建立了通用的矿井通风网络解算数学模型,编写了风网解算程序。该程序能够对矿井通风网络中风量进行自然分配和按需分配计算,达到了在已知风网各分支风阻、风机特性和自然风压条件下求解各分支风量的目的。实现了计算和数据管理的一体化,提高了矿山企业的通风管理工作的效率。     

新民二矿通风阻力测定及分析

矿井通风阻力测定是煤矿安全管理的主要内容,阻力大小直接影响矿井的通风效果。根据新民二矿通风系统实际情况,运用气压计基点法对其通风阻力进行了测定,通过对测定数据的计算以及对计算结果的误差分析,确定了测定结果的可靠性,从而揭示了该矿通风阻力分布的基本情况,为今后矿井通风系统科学管理提供了依据。     

基于数值实验的分支阻力调节度研究

应用数字实验方法, 通过调节分支风阻, 研究它对通风系统的影响。研究结果表明, 当一些分支风路的风阻调到接近完全隔断风流的极大值时, 网络分析结果仍然正常, 不影响迭代技术, 同样也说明了分支风阻预先输入的可行性。各分支风阻的变化对通风系统的影响程度是不一样的, 这由分支在通风网络中的位置决定。同时分析了通风系统中两风机的相互影响的情况。     

基于Tikhonov正则化的矿井通风网络测风求阻法

针对矿井通风系统动态性和复杂性的特点,提出了测风求阻法所需最少调节次数时的最优回路选择算法,结合矿井巷道风量的实时动态监测数据,建立了基于监测数据的矿井通风网络测风求阻模型。针对复杂通风网络易构造病态测风求阻模型的问题,提出了基于贪婪进化算法的Tikhonov正则化参数求解方法,对模型进行修正处理。应用结果表明,该方法可以减轻模型病态的严重程度,求解复杂通风网络分支风阻,并能发挥监测系统的实时动态监测功能,为矿井通风系统动态模拟提供基础数据。