大冶铁矿尖林山车问井下通风系统改造

为了解决大冶铁矿尖林山车问井下通风系统中存在的主扇能力不足、矿井总风量不足、采区通风困难、系统外部漏风等问题,通过现场调研,提出了对通风系统风网结构和主扇设置等进行技术改造的方案．首先采用斯科特·辛斯利（Scott-Hinsley）回路解算方法进行分网分析,开发了矿井通风系统软件（MvnetVersionl．4）,并根据井下各中段作业面需风量,应用该软件进行了通风网络解算．然后通过软件解算和风机特性曲线拟合,获得了一组风机效率75％以上,满足各中段作业需求的井下通风系统的解算结果,并确定了额定功率、叶片角度、风量和风压等风机运行基本参数．最后根据解算结果,提出对矿井通风系统关键部位采用增阻和辅扇等技术进行风量风压调节,以满足井下各中段作业需风量要求．通过技术改造,提高了矿井安全性,节约了通风费用,产生了较大的经济和社会效益．     

应用模糊数学方法选择风量调节方案

选择矿井通风网络的最优风量调节方案,其实质是选择该网络的一颗最优树,以求得相应的最佳余树弦组合方案,本文应用模糊数学,综合考虑合理性、经济性、安全可靠性等诸方面对树的选择的影响,建立了风量调节的优化模型,并应用于云锡老厂锡矿北部通风系统的优化调节计算,获得了满意的结果。本文建立的优化调节模型使风流调节控制系统和矿井通风系统有机地结合起来,具有实用意义。     

热压与风机动力共同作用下多分支隧道内排烟气流的多解性

多分支隧道的排烟与补风路径较多,热压与风机动力的竞争可能造成其通风排烟模式具有多解性。针对某一多分支隧道的防排烟工况,利用理论分析建立了各种气流模式的控制方程,通过数学方法获得了理论解。结果证明,在按照预期设计选定通风排烟模式与风机以后,多分支隧道内的排烟气流仍然可能存在多种状态,风机的运行工况点也会随之漂移,导致排烟方向可能与设计预期完全相反。研究还发现,通过改变风机选型能起到抑制排烟气流出现多解的作用。     

地铁站厅至站台楼梯口风速对火灾烟气运动的影响

地铁车站站台发生火灾,连接站厅与站台的楼梯口保持一定风速,可阻挡烟气向站厅蔓延并为人员疏散提供诱导气流.为研究楼梯口风速对车站火灾烟气运动的影响,试验对不同排烟模式下楼梯口风速进行测量,建立数值计算模型进行模拟.结果表明:火灾场景下楼梯口风速大于无火源场景下风速,因此常规楼梯口风速校核设计方法由于没考虑真实火灾情况下各种因素的复杂作用,需进一步改进;楼梯口附近起火,烟气易从挡烟垂壁溢出向站厅层蔓延,站台火灾时站厅层为送风状态,存在溢出烟气时站厅层烟浓度可增至大于站台层;站台公共区着火,增开隧道风机,能够增加楼梯口风速,但由于对流场的扰动,破坏了烟气分层,使烟气充填区域增大,因此,防排烟系统设计中科学组织烟气流动、合理控制烟气运动路径与控制排烟量同等重要.     

Evaluating the impact of auxiliary fan practices on localised subsurface ventilation

Mines are continually expanding in size and depth, leading to an increased reliance on localised subsurface ventilation systems. The use of underground auxiliary fans is a favoured method to increase and control airflow in working areas. However, the effectiveness of auxiliary fans in this regard is not clear. This paper evaluated the performance of these underground fan systems in four different South African deep-level gold mines. A total auxiliary fan system efficiency of 5% was found across six systems, with the average fan efficiency of 33 fans at 38%. The results showed that these fans deviate significantly from their design operating points. Therefore, there are significant shortcomings in current underground fan practices. Our detailed investigations led to the conclusion that the assemblage of underground auxiliary fan systems results in significant energy inefficiencies. Therefore, maintaining good underground fan practice such as optimal fan selection, ducting design and maintenance is crucial for the efficacy of a mine ventilation network.     

高瓦斯综放采煤工作面瓦斯综合治理方案

针对佳新煤矿1504综放工作面瓦斯的实际情况,分析了该工作面的瓦斯主要涌出来源及涌出量,结合该矿通风系统及瓦斯抽采现状,在上下顺槽顺层、上隅角、措施巷道等采用钻孔、高位钻场、埋管、吊管多种方式抽放,以及增加工作面风量和局部风机对上隅角供风等综合措施治理瓦斯,从而解决了上隅角及回风巷瓦斯超限问题,确保了工作面安全高效生产,真正实现了高瓦斯综放工作面的高产高效。     

伸缩保差法求解矿井风网电费优化问题

选用伸缩保差法作为算法,并开发便于操作的软件,求解矿井风网通风电费优化问题. 以部分自然分风、部分按需分风通风系统的主扇及辅扇年总电费最小为优化目标,把非固定风量分支的风量及分支增阻、增压调节值作为变量,进行优化计算的初始点由风网解算结果进行调整而得. 将风网解算软件和风网优化计算程序进行集成开发出C#应用软件,软件考虑了节点号不连续、自然风压作用等实际问题. 软件通过一简例予以调试验算,计算结果表明风网电费优化效果显著.     

多风机串并联多级机站

多年来,对大量矿山调查表明,金属矿山风机效率大多在40％左右,有效风量率约35％,矿井通风总效率为14％左右。其原因是大多数矿山选用的主扇特性与通风网路不匹配。为解决这些问题,研究采用多风机串并联多机站的方法,收到了良好的效果,提高了有效风量率,采用的风机在高效区运转。多风机串并联多机级站通风设计是比较复杂的,本文介绍了根据这种方法对风流分布及风压分布的要求,对多级机站进行分类,风机数量,选用风机型号、叶片安装角、风流稳定性及压力分布等方面均作了一些研究,编制了这类方法的通风网路解算与设计的电算程序,并概要论述了在云南老厂锡矿三号通风系统实施效果,理论和实践表明这种方法有推广价值。     

Performance evaluation methods and instrumentation for mine ventilation fans

Ventilation fans are one of the most important pieces of equipment in coal mines. Their performance plays an important role in the safety of staff and production. Given the actual requirements of coal mine production, we instituted a research project on the measurement methods of key performance parameters such as wind pressure, amount of ventilation and power. At the end a virtual instrument for mine ventilation fans performance evaluation was developed using a USB interface. The practical perform-ance and analytical results of our experiments show that it is feasible, reliable and effective to use the proposed instrumentation for mine ventilation performance evaluation.     

Experimental study on f-ω regulation model under abnormal methane emission

In view of the difficulty of automatic adjustment, the recovery lag and the major accident potential of the mine ventilation system, an experimental model of the pipe net was established according to the typical one mine and one working face ventilation system of Daliuta coal mine. Using the best uniform approximation method of Chebyshev interpolation to fit the fan performance curve, we experimentally determined fan characteristics with different frequencies and establish the data base for the curves. Based on ventilation network monitoring theory, we designed a monitoring system for ventilation network parameter monitoring and fan operating frequency automatic control. Using the absolute methane emission quantity to predict the air quantity requirement of branch and fan frequency, we established a f-ω regulation model based on fan frequency and absolute methane emission quantity. After analysing methane emission and distribution characteristics, using CO_2 to simulate the methane emission characteristics from a working face, we verified the correctness and rationality of the f-ω regulation model. The fan operation frequency is adjusted by the method of air adjustment change with methane emission quantity and the curve searching method after determining air quantity requirements. The results show that the air quantity in a branch strictly changes according to the f-ω regulation model, in the airincreasing dilution by fan frequency regulation, the CO_2 concentration is limited to the set threshold value. The paper verifies the practicability of a frequency regulation system and the feasibility of the frequency adjustment scheme and provides guidance for the construction of automatic frequency conversion control system in coal mine ventilation networks.     

绿色建筑能源综合利用与智能控制技术研究

为了适应首都城市建设和发展的需要,本文从绿色节能建筑、新能源利用和智能控制构成的集成系统来研究建筑节能问题.建立综合再生能源利用示范系统,即热泵技术、楼宇热电冷联供系统(BCHP)和全热交换通风系统,建立智能监测控制系统,实现对建筑能耗、室内热湿环境、空气质量和能源系统的监测控制,优化系统运行.     

J型通风综放采空区流场与瓦斯运移数值模拟

针对综放开采新型J型通风系统，建立了J型通风采空区流场模拟的计算流体力学模型．通过数值模拟，对比分析了J型通风和U型通风条件下的采空区流场及瓦斯运移特征．在不同采空区大小、排瓦斯专用巷抽排能力以及抽排风机安设位置等条件下，系统研究了J型通风采空区流场和瓦斯运移规律．结果表明，采用J型通风系统可消除采空区向上隅角的集中漏风，从而有效解决了U型通风上隅角瓦斯积聚问题．     

矿山进风井风温变化规律探析

矿井井下气温高低是影响矿井通风方案选择的重要因素之一。通过对矿山通风系统进风井井筒中气温预测模型和预测数值的分析，得出了在一定的围岩热物理条件下，进风井井筒气温随井口气温、风量、井深等因素变化的基本规律。     

数据中心空调系统节能优化

当前对于空调系统前端系统和冷源系统的整体群控策略研究较少。考虑到空调系统强耦合性的特点,采用了一种大小群控相结合的策略对上海某公司数据中心的空调系统进行节能优化。通过TRNSYS软件对数据中心空调系统进行了仿真模拟,验证了系统模型的可靠性。用实例验证大小群控相结合的优化策略,结果显示,相比实际运行策略,该策略能够降低系统总能耗量约23.56%。     

矿井通风机风流参数实时监测装置的研制

矿井通风安全是井下安全生产的重要组成部分.为了保证井下安全生产,需要对通风机的风量、风压进行实时有效的监测.介绍了以ATmega16单片机为核心的用于矿山通风系统的新型风流参数监测装置的工作原理,硬件、软件的设计及现场测试情况.该装置能实现实时监测、就地显示、上位机传输等功能.现场测试结果表明该装置具有高测量精度和可靠性.     

空调系统能耗与水泵变频调速技术应用分析

讨论中央空调系统实例应用中的能耗和运行费用情况,探讨和分析空调水系统中定流量调节和变流量调节的技术应用特点和节能效果,在此基础上,通过对水泵变频调速技术在空调水系统中的应用和相应投资、运行费用的详细分析,阐明了中央空调水系统采用水泵变频调速技术的可行性和良好效果.     

矿井火灾引起节流和浮力效应的理论研究

将风网中的风流视为一维可压缩流体的非定常流动，导出了矿井发生火灾时巷道内空气温度的计算式和空气非定常流动的运动方程，进而获得节流和浮力效应的计算模型。并给出了算例，采用此模型，将使矿井火灾灾变时期风流状态变化过程的研究更接近实际，还可以自动将节流和浮力效应加入网络解算模型中。     

考虑主动储能的HVAC需求响应策略实验与模拟

为了增强电网的稳定性和充分利用集中式空调（HVAC）系统在夏季参与“削峰”需求响应的潜力,提出考虑主动储能的需求响应（DR）策略. 利用全尺寸变风量HVAC实验平台,对该策略与区域温度重设策略进行物理实验和TRNSYS仿真模拟. 结果表明,与区域温度重设（GTA）策略相比,主动储能策略能够在降低对用户热舒适度影响的同时为电网提供稳定的削峰负荷. 对于整个供冷季而言,相比所有天数均采用非储能常规运行策略,主动储能策略下空调系统节约一定的运行成本;相较于在DR时采用GTA策略且非DR时采用非储能常规运行策略,主动储能策略的节费优势更大.     

中央空调变流量节能控制系统设计

中央空调的能耗问题日益引起人们的关注.根据空调负荷变化对水系统进行变流量节能控制,是一种有效的节能手段.文章以中央空调变流量节能控制系统为研究对象,探讨了变流量节能的控制思路,介绍了以STC单片机作为控制内核,并结合模糊控制和PID算法的总体设计方案和实现的主要功能.控制系统性能稳定,有较强的抗干扰能力,能够满足变流量...     

Stability of multiple fans in mine ventilation networks

In large mines, single fan is usually not enough to ventilate all the working areas. Single mine-fan approach cannot be directly applied to multiple-fan networks because the present of multiple pressures and air quantities associated with each fan in the network. Accordingly, each fan in a multiple-fan system has its own mine characteristic curve, or a subsystem curve. Under some consideration, the conventional concept of a mine characteristic curve of a single-fan system can be directly extended to that of a particular fan within a multiple-fan system. In this paper the mutual effect of the fans on each other and their effect on the stability of the ventilation network were investigated by Hardy Cross algorithm combined with a switching-parameters technique. To show the validity and reliability of this algorithm, the stability of the ventilation system of Abu-Tartur Mine (one of the largest underground mine in Egypt) has been studied.