矿井通风网络基础数据获取方法的研究及应用

本文在分析井下风压、风量、风阻三者之间关系的基础上,针对煤矿井下部分巷道分支风阻难测的问题,提出了测风求阻的方法,以矿井通风网络为例,进行了应用解算。结果表明:所有的解算风阻值的误差值范围均小于10%,满足矿井通风网络解算精度要求。     

梁北煤矿通风系统稳定性分析

本文根据梁北煤矿的实际情况,进行通风阻力测定,得出系统的风量及风阻值;利用矿井通风网络分析软件VNT对梁北煤矿的通风系统进行分析解算。通过改变中央风井风机、东风井风机的叶片安装角度,分析相互之间的影响,然后采取保障通风系统稳定性的相应措施。通过矿井通风系统稳定性分析能够有效保证矿井的安全生产。     

梁北煤矿11101底抽巷贯通风流稳定性分析

基于梁北煤矿阻力测定得到各条巷道的风量及风阻值,通过网络解算分析与解算,研究了梁北煤矿东风井风机能力变化对中央风井风机担负区域及采区间的角联巷道11101底抽巷风流稳定性的影响。从分析解算结果可以看出:随着东风井风机能力增大,中央风井风机风压增大,排风量减少;11101底抽巷的风量、风向都会出现较大的变化,风量减少直至出现风流反向。因此,实际生产东风井主要通风机能力必须与矿井系统相匹配,不得随意增大。     

矿井通风系统网络解算与通风状态模拟

为预测某矿拟新建风井进行通风系统改造的效果,按照煤矿安全规程要求,在改造前对矿井的通风阻力进行了测定,计算出井下各巷道的摩擦阻力系数,在此基础上建立了矿井通风系统解算模型,并采用风丸矿井通风解算软件对新风井投用前后的矿井通风状态进行解算模拟。结果表明,新风井投用后该矿矿井通风系统得到有效改善,能够降低矿井通风阻力,增加有效风量,实现分区通风,为矿井顺利进行通风系统改造和风量调整提供了科学依据。     

薛湖煤矿通风系统优化改造

针对薛湖煤矿的实际情况,通过通风阻力测定得出相应阻力系数及风阻值,通过风机性能鉴定得到风机实际运行曲线,利用矿井通风网络分析软件对薛湖煤矿现阶段通风系统进行分析,查明矿井通风系统存在问题,并提出优化改造方案。通过对优化方案的解算分析、比较,选取较优方案作为薛湖煤矿最终改造方案,解决了矿井主要巷道风速超限和后期生产工作面风量不足的问题,有效保证了矿井的安全生产。     

矿井通风网络风阻参数仿真校验

受环境与现场条件的影响,巷道风阻的测定精度很难控制在理想的范围,在矿井风量预测和矿井通风系统优化过程中,巷道风阻又直接影响着风网的解算结果,因此对分支风阻的校验至关重要。改进分支风阻的节点风压法,提出应用多次实测风量、通过2次针对不同目标参数的整体或部分风网参数解算实现风阻校验的一种新算法,并基于matlab平台编制其仿真校验程序。通过matlab仿真校验实际矿井风网的风阻参数,证明了该算法及其程序可快速校验矿井通风网络的分支风阻参数的准确性,解决了以往的校验算法均需闭合回路校验且编程费时、费力的问题。     

铜绿山铜铁矿通风系统优化改造

为解决铜绿山铜铁矿通风系统存在的矿井风量分配不合理、井下污风循环、局部区域通风效果差、井下通风构筑物管理困难等问题,根据矿山实际生产情况,重新计算了矿井总风量,并提出3种优化改造方案。经过技术经济对比,选择了多级机站通风系统为最优方案。经三维通风软件模拟解算,矿井总风量达到428.03 m3/s,满足计算的矿井总风量。采用多级机站通风方式,且各区域分区通风,更容易实现风量合理分配,避免各通风区域之间的干扰,提高通风系统稳定性,有效增加通风系统深部进风。     

某矿深部矿井通风系统设计与优化

针对广西某矿105号矿体-200 m以下深部井巷供风量不足、风量分配不均、漏风加剧、风阻变大等问题,利用专业通风软件Ventsim三维通风仿真系统对该深部矿井进行了建模和通风网络优化设计。对矿井通风最困难时期进行通风网络解算,通过建立新通风巷道、改进主扇参数、添加局扇等手段,使得主扇效率达到80.1%,各井巷风量达到设计要求,为实际通风系统建设提供了数据支持。     

风窗对风压及风量调节的影响分析

为了分析风窗对风压和风量调节的影响,基于压能守恒方程和风压特性曲线,推导出风窗增设前后压能变化的表达式。以新集二矿局部巷道供风不足为基础,通过数值模拟巷道有无风窗的情况,得出增设风窗不会改变流入矿井的总风量,只会改变流入各条巷道风量的比例;会增大其所在支路的风流压力,降低风路的风量,同时增大与其并联风路的风量。结合工程实践,以某矿通风系统的改造为例,验证了风窗增设会改变各条巷道的风流压力和入口的风量,为现场风窗的调整提供了理论基础。     

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。     

基于UDF的自然风压对果洛龙洼矿井通风稳定性影响的数值模拟

以果洛龙洼矿井为研究对象,通过Gambit软件建立矿井通风系统的气固耦合模型,并划分网格;编写了关于调热圈半径处原始岩温、气流密度、导热系数、气流粘度的UDF;用Fluent软件模拟出矿井的自然风压,将模拟所得的相关参数与现场测量数据作比较,验证自然风压数值模拟的可行性;进而更改模拟的环境温度及模型边界条件,分别模拟出不同环境温度条件下矿井的自然风压,解释了果洛龙洼矿井巷道风流变化显著的现象;利用Origin软件对多种环境气温条件下的自然风压曲线进行拟合,导出回风竖井中自然风压的经验公式;为高海拔地区矿井通风研究提供了参考。     

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...     

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。     

基于相对灵敏度的通风网络分支稳定性分析

灵敏度是分析通风网络分支稳定性的度量指标,其实质为分支的风阻变化引起任一分支风量的绝对变化。提出了相对灵敏度的概念,相对灵敏度更能准确表示出分支风阻变化对任一分支风量变化的情况。通风网络分支稳定性的实例分析表明,相对灵敏度更能准确反映网络分支稳定性。     

鲁班山南矿通风改造方案选择及主通风机改造

鲁班山南矿主要通风机的理论特性曲线和实际特性曲线存在很大的差别,另外矿井通风设计提供的风量比实际用风量小、而矿井设计通风风阻比实际矿井通风风阻大,致使目前该矿主通风机工况点处在明显不合理的位置：风机已经没有富裕能力、效率低下。先从优化通风线路入手,提出3个通风方案,并利用通风网络解算软件对其中2个可行的方案进行了通风网络解算;从通风网络解算结果和其他几方面的定性比较,得出了最优方案,即“三进一回”的通风方案。结合选定的最优矿井通风方案,再从矿井主要通风机运行的技术可行性、运行成本和投资成本考虑,提出了首先对现有的2台对旋防爆轴流式主要通风机进行技术改造,更换主要通风机风机叶片、更换电机等,后期结合第二水平的通风改造,更换通风能力更大的主要通风机。     

地下矿通风系统风流稳定性分析新方法

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,并随之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。研究发现,对于一个确定的通风网络,当分支风阻或阻力改变时,各分支风量变化对其它巷道风阻或阻力变化的敏感指数曲线是确定的曲线;当通过改变一些分支风阻值来抵消另一些分支风量变化时,各分支风阻变化对其它分支风阻变化的敏感指数曲线是确定的直线。预先计算出这些敏感指数曲线,并绘制成曲线图谱,对于监测和预测风流稳定性具有重要价值。     

某煤矿通风系统智能优化

矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,是矿井安全生产的基本保障。构建了矿井三维通风模型和通风智能优化系统,实现了通风参数的自动结算,达到对风速、风量、风压、瓦斯、粉尘及有害气体的在线监测,并可进行反风演练,对提高矿井安全生产、瓦斯、煤尘、火灾的防治,都有重要意义。     

大型机械化金属矿山通风系统优化

为了改善大型无轨机械化矿山井下通风效果,分析了无轨设备运行时的需风量,并与工作面最小排尘风速、井下同时工作的最多人数需风量相比对,确定了井下最少供风量;基于Vensim通风软件构建了井下通风网络图,并对风流路径、风机参数、构筑物进行动态调节,使无轨设备相对集中的地方得到更多的风量,从而达到井下通风系统优化的目的。对贵州某大型无轨机械化矿山通风效果研究结果表明：无轨设备需风量最大,以此风量作为井下最少供风量;结合Vensim通风网络图,确定通风机与风构筑物的位置,并调节风门开度与风机转速,对风流路径与风量进行动态优化;采用刚性风筒大大降低通风阻力。通过这几方面的优化成功改善了井下大型机械化金属矿山通风效果。     

某金矿通风系统优化研究

某金矿1~#、2~#通风系统采用自然通风方式进行通风,3~#通风系统采用抽出式通风,随着开采深度的增加,通风风量控制难度大、污风循环、通风短路等问题逐渐突出,严重影响了矿山生产的安全性。基于上述问题,经研究提出1~#、2~#通风系统采用压入式通风,3~#通风系统仍采用抽出式通风,同时优化了相应的通风网络,调整了主风机布置的位置。基于优化后的通风网络,估算了各通风系统的矿井需风量及通风阻力,合理选择了通风设备,完善了该金矿的通风管理方案,为矿山的安全生产提供了保障。     

旗山煤矿深部开采通风系统设计与优化研究

旗山煤矿生产将逐步转入-850m水平以下区域为主的采区进行,矿井需风量将大幅度增加,势必会带来矿井通风阻力、井巷风阻的进一步增加;随之带来矿井回风不畅、部分地段风速高甚至超限、用风地点进回风路线变长、风网结构复杂化、风量调配困难等一系列的安全问题。旗山煤矿通过对通风系统的优化改造,科学合理的调整生产采掘布局,有效地解决了上述问题。