基于独立分区的非线性优化测风求阻法

基于图论结合实际,通过模糊算法对测风求阻法进行改进,以实现快捷准确地获得井下通风参数。利用基于非线性优化的测风求阻法对具体矿井巷道风阻进行求解,并与通风阻力测定结果对比分析。结果表明该数据在实际应用过程中可弥补通风阻力测定数据的不足,具有较强的实际应用价值。     

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。     

基于ArcGis的矿井通风网络仿真软件开发

通风网络仿真软件是矿井通风管理不可缺少的工具之一。介绍了利用ArcGis开发矿井通风网络仿真软件所使用的主要技术和方法。该软件具有界面友好、操作方便、开发简单、可扩展性强等特点,为矿井通风网络解算软件的推广应用提供了技术途径。     

基于回路风量法的矿井通风网络解算算法

基于当前矿井通风网络解算算法的不足,深入研究回路法、Scott-Hinsley和Seidel法,设计出一种能够快速解算复杂风网的算法,主要步骤包括确定风网结构、赋权边并选取最小生成树、圈划独立回路、进行网络解算。该方法用Kruskal法来选取最小生成树,思路清晰、易于理解,方便计算机程序的实现;用试探回溯法来圈划独立回路,对于反复出现的子问题,无需进行二次求解;用改进Scott-Hinsley法进行风量解算,计算收敛速度更快,提高了算法的执行效率。将该优化算法应用于“黄坊煤矿通风智能决策系统”迭代解算模块。结果表明：风量解算结果与实测值误差均小于5%,能满足工程应用要求,为矿井通风网络解算提供了一种新思路。     

矿井通风一般网络方程组的解法

本文描述了含几个未知量的一般网络方程组的解法。网络中所有分支的风量和风压损失都划分成因变量和自变量。含自变量的分支均包含在一个连支集中,而含风压损失因变量的分支,也位于一个连支集中。除列出问题的公式外,还运用牛顿法,结合一个数值实例,对解题步骤进行了讨论。     

基于拓扑关系的矿井通风网络系统可靠性研究

针对矿井通风网络系统的自身特征,结合拓扑关系理论建立了通风网络系统的可靠性计算模型,并通过通风网络系统的最小路集不交化处理,最终解算出风网系统的可靠度,找出可靠度比较低的分支,为矿井通风网络系统的管理提供依据.     

矿井通风网络数据库的模式优化

应用规范化理论，讨论了矿井通风网络数据库的模式优化问题。文中所得出的通风网络数据库的优化模式，在数据冗余及可维护性等方面得到了大大的改善。     

矿井优化通风网络的实践应用

介绍了鸡西东海煤矿五、六采区通风系统的改造情况 ,通过矿井优化通风网络的实践应用 ,确保了井区稳产、高产、安全     

基于实施监测数据的矿井通风仿真技术研究

矿井通风系统的管理是一项复杂工作,整个通风系统的维护也非常困难,保证矿井通风系统正常运转是所有生产矿井的重要任务。对于煤矿"一通三防"事故的发生、发展及造成的危害都与通风系统的可靠性及弱抗灾性有关。为解决矿井通风日常管理的优化设计以及系统方案模拟等矿井通风安全问题,开发出一套精确、高效、实用,能够充分利用矿井监控系统的实时监测数据,实现基于互联网技术的在线实时通风仿真计算。将矿井通风管理信息系统与矿井监测系统进行信息共享,可以实现通风监测与仿真一体化运行,且能够增强矿井通风系统运行的稳定性。通过对常村煤矿的实际应用,取得了良好的现场应用效果。     

基于CFD矿井通风网络解算

传统的通风网络解算方法分析网络中风流状态时,都将风流视为定常流动,不能模拟网络中的动态变化过程。实际上,在通风网络发生灾变的情况下经常会遇到非定常流动。通过分析矿井灾变时期通风网络中一维非定常可压缩流体的空气流动规律,应用CFD分析方法,提出新的矿井通风网络解算方法,即特征线法,提高矿井通风管理的质量,增强矿井的抗灾能力,确保煤矿安全生产。     

The stability indexes of branched airflow of ventilation network in coal mine

The stability of branched airflow of ventilation network is guarantee of safety in production of coal mine. Two indexes which stand for the stability of branches of ventilation network in coal mine were put forward in this paper, that are airflow intensity and sta- bility index of branched airflow, The airflow stability of working place was divided into different grade according to the stability index. The conclusion has great significance for safety in production of coal mine.     

自然风压对矿井通风网络稳定性影响的研究

由于井巷空气的密度不同会产生自然风压。自然风压的存在,将会导致矿井通风网络的参数发生变化,进而对矿井的安全生产产生影响。因此,定量分析自然风压对矿井通风网络的影响,对矿井的安全生产是十分必要的。文章运用热力学、流体力学及通风网络的有关理论,建立自然风压对通风网络影响的相关数学模型,定量分析自然风压、通风网络风阻及风量之间的关系,并以此作为通风系统安全性评价、风量调节以及通风系统管理的理论依据。     

基于巷道摩擦阻力系数BP神经网络预测模型的矿井风网风量预测研究

针对矿井风网解算中待掘巷道摩擦阻力系数难以准确实测赋值的问题,构建了巷道摩擦阻力系数BP神经网络预测模型,以双柳煤矿各类巷道摩擦阻力系数实测数据作为训练样本进行学习训练,使预测模型的期望误差达到0.000 1以下。利用该模型对尚未贯通的23(4)13回采工作面的巷道摩擦阻力系数进行预测,将预测结果代入基于斯考德—恒斯雷法风网解算方法构建的双柳煤矿通风网络解算模型中,分别对23(4)13回采工作面贯通后备用阶段和回采阶段全风网风量分布进行了解算,解算结果与现场实测结果之间相对误差小于8%。研究结果表明,利用基于BP神经网络算法的巷道摩擦阻力系数预测模型对待掘巷道摩擦阻力系数进行预测赋值,能够实现风网风量的准确解算。     

矿井风网雅可比矩阵对称特性及并行求解模型

为了提高矿井通风网络解算软件的可靠性和求解大型风网时的性能,研究了通风网络雅可比矩阵的对称特性,引入并行计算方法求雅可比矩阵与回路风量修正值。分析了牛顿法求解矿井通风网络的原理,发现并证明了通风网络雅可比矩阵的对称特性,提出用WTHXLDLWTBZT分解法求解回路风量修正值以有效减少每次迭代的时间。根据多CPU计算机的特点,研究了通风网络雅可比矩阵以及回路风量修正值方程组的并行求解模型。采用VC语言的多线程开发技术实现了通风网络的并行求解,通过两个算例验证了本模型的正确性与高效性。     

虚拟现实技术在矿井通风安全中的可控可视化研究

根据矿井通风的技术要求,运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究,实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化;应用多Agent技术完成实时的通风网络解算与分析,为矿井的通风安全提供了辅助决策功能,也为虚拟现实与可视化技术在矿井通风系统中的进一步开发与应用奠定了基础。     

关于加快煤矿智能化发展的指导意见

矿井智能通风是智慧矿山建设的重要内容。通过对现有的矿井智能通风技术研究进行总结和分析,深入探讨了智能通风的基本理论,明确了目前矿井智能通风存在的问题与关键技术,并进一步对智能通风的关键技术进行了创新性的探索。最后基于关键技术开展智能模块与智能系统的研究,成功构建了一个综合性的矿井智能通风与灾变应急控制系统,为矿井的通风提供了更加智能和高效的解决方案。

     

矿井巷道摩擦阻力系数预测模型研究

根据实测巷道通风摩擦阻力系数数据的特点, 建立了主成分分析PCA-BP神经网络预测模型。采用PCA法对影响巷道通风摩擦阻力系数的支护类型、断面形状、巷道宽、巷道高、支护部分周边长、巷道断面积和巷道长度7个因素进行降维。将降维后因素的贡献率进行排序筛选, 得到3个主成分指标(F₁、F₂和F₃), 作为BP神经网络输入层的神经元。利用实测数据对PCA-BP神经网络模型进行训练和测试, 并将测试结果与支持向量机回归(SVM)模型和BP神经网络模型的测试结果进行对比,结果显示: 全因素的BP神经网络预测模型和SVM预测模型的平均精度分别为92.942 0%、93.023 5%, 而PCA-BP预测模型的平均精度达到了96.432 5%。PCA-BP神经网络模型不但简化了网络结构, 更提高了网络的泛化能力, 使预测误差更小、精度更高, 为更准确地获得巷道通风摩擦阻力系数提供了一种有效的方法。

     

九顶山铜钼矿井下通风系统阻力测定结果分析与对策措施

以九顶山铜钼矿为例,系统介绍矿井通风阻力的测定方法、测点布置及测定路线选择,依据测定结果对矿井通风系统进行合理性分析,并提出降低矿井通风阻力的对策措施。为降低通风电耗、减少通风费用、减少风压损失和保证矿井安全生产提供科学的理论依据。     

复杂矿井通风网络分析的参数调节度数字实验

应用数字实验方法,对4个不同复杂矿井通风网络的网络边数、节点数、独立网孔数与计算精度、初始风量赋值、迭代次数、运算时间、收敛性等之间的关系进行定量研究．结果表明：要求网络计算精度很高时,要求精度对迭代次数影响较大,当风量计算精度要求达到10^-6m^3／s以上时,即使应用高速计算机也需要很长的计算时间;初拟风量值对迭代次数的影响较小。初始风量赋值取1～100m^3／s对计算时间无明显影响;网络的结构对迭代次数也有一定的影响．把一些分支风路的风阻调到接近完全隔断风流的极大值,网络分析结果仍然正常,不影响迭代技术．     

采用基点-同步法的矿井通风阻力测定分析

在比较分析矿井通风阻力测定基点法和同步法优缺点的基础上,选择了基点-同步法进行通风阻力测定分析．结合实际应用,针对汝箕沟煤矿通风系统现状,选定4条主要测定线路,采用基点-同步气压计法进行矿井通风阻力测定．根据测定结果分析得出基点-同步法能够提高测定结果精度,为通风系统优化决策提供准确的基础数据．