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。     

用风区分支风量最优化研究

提出了一个新的通风系统优化问题，即将风网中用风区的分支风量视为一个风量区间，在区间内合理选择分支风量，使各条通路阻力相互接近、风网的阻力调节值最小和能耗最低。同时建立了适宜的数学模型，以万县市忠县煤矿三井为实例，用相应方法解算，所得风量分配结果正确合理，通风系统达到最优。     

用风区分支风量最优化研究

提出了一个新的通风系统优化问题，即将风网中用风区的分支风量视为一个风量区间，在区间内合理选择分支风量，使各条通路阻力相互接近，风网的阻力调节值最小和能耗最低，同时建立了适宜的数学模型，以万县市忠县煤矿三井为实例，用相应方法解算，所得风量分配结果正确合理，通风系统达到最优。     

矿井通风实时网络解算技术研究

针对传统网络解算滞后于井下的风量变化和风量监测无法覆盖到所有巷道问题,提出矿井通风实时网络解算方法:读取风量实时监测数据,并以此为基准,在监控系统巡检周期内快速求解其他巷道的实时风量,消除了风量监控盲区。在实时网络解算过程中采用全回路调节法,避免了阻力误差集中在固定风量回路。     

基于Ventsim的矿井通风风阻参数优化

研究矿井通风风阻变化规律对通风系统网络解算及优化调节的影响有着重要的意义。根据矿井通风系统中风量、风压和风阻之间的平衡关系,运用单因素分析法,实现快捷高效优化通风系统稳定性。该方法是通过改变某一分支巷道的风阻值,分析其他特征分支风量和风压对此变化做出的反应状况规律。以某金属矿山为例,将通风系统模型导入Ventsim三维仿真系统,选择一个具有代表性的特定分支,在其他参数保持不变的情况下,改变这一分支巷道的风阻值,通过仿真模拟解算出需要的数据。最后对解算结果进行分析比较,确定该分支巷道和相关分支风量及风机工况点之间的相互关系,来判断其对通风稳定性影响的大小。这不仅为矿井前期通风系统设计提供了理论依据,也为后期矿井通风系统运行及改造提供了数据支持,最终为实现矿井安全生产打下坚实基础。     

平均风量逼近法解算通风网

矿井通风网路,有许多解算方法。这里提出的平均风量逼近法,从其依据的原理来看,同其他种方法一样,都是要遵守阻力定律、风量平衡定律和风压平衡定律的。但是在具体运算上有所不同,因而作为一种方法提出,供参考。     

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.     

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。     

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。     

存在固定风量分支的通风网络解算新方法

当通风网络存在固定风量分支时，Scott-Hinsley风网解算方法将风压归零误差全部集中在固定风量分支上，从而增加了风量调节的难度。通过修正Scott-Hinsley方法的缺陷，提出了一种新的全回路调节方法，该方法理论上考虑到了通风网络中存在固定风量分支的情况，可实现所有回路的调节和按需分配归零误差。     

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。     

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.     

基于风机能量消耗最低的通风系统风流最佳引导方法

利用回路阻力平衡定律提出了在满足各分支风量合理要求的条件下,以尽可能使辅扇风机所消耗的能量最小为优化目标提出了指定风机调节法,以使风机所消耗的能量尽可能小、风机台数尽可能少为优化目标提出了优选风机调节法。为了快速求解各调节模型,通过对优化模型约束条件的线性化处理以及对固定风量要求的特别处理,简化了各调节模型。结合简化后模型的特点,提出了基于种群动力学优化算法的求解方法。结果表明,这些调节模型可以预先进行计算,这样可以提前判断出安装风机后对通风系统的影响,可以确定风机的安装位置、数量及相关参数。     

A new matrix-based mathematical model for determining unidirectional circuits in a ventilation network

The occurrence of local circulating ventilation can be caused by many factors, such as the airflow reversion during mine fire, the improper arrangement of local fan or underground fan station and the man-made error input of raw data before network solving. Once circulating ventilations occur, the corresponding branches in the ventilation network corresponding to the relevant airways in ventilation system form circuits, and all the directions of the branches in the circuits are identical, which is the unidirectional problem in ventilation network. Based on the properties of node adjacent matrix, a serial of mathematical computation to node adjacent matrix were performed, and a mathematical model for determining unidirectional circuits based on node adjacent matrix was put forward. Supported by National Nature Science Foundation of China (50704019); Nature Science Foundation of Liaoning Province (20062204)     

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。     

矿井火灾时期风流控制方案的优化计算

提出了用通风网络风量优化计算的方法求解矿井火灾时期的风流控制方案．在计算过程中主要考虑了矿井火灾对通风的影响、用风流质量流量代替体积流量、定量确定关键地点的需风量及尽量采用增阻调节措施等问题．计算过程主要包括：矿井火灾时期的风流状态模拟、关键地点的需风量和允许调节的分支确定、控风方案的优化计算和控风效果的模拟计算等．通过一个矿井的计算实例说明了方法的可行性．     

Mine Ventilation Network Optimization Based on Airflow Asymptotic Calculation Method

The main objective of mine ventilation network optimization studies is to develop a reasonable method for ventilation system control that minimizes the total cost of mine ventilation. The fundamental principles for ventilation network optimization are discussed, and a multi-objective optimization model is established from the viewpoint of total cost. Furthermore, an optimization algorithm based on the airflow asymptotic calculation is presented by the hierarchical analysis of objective functions and analysis of the structure characteristics of a ventilation network. In the proposed approach, the regulated branches are determined by the directed path matrix; the optimal solution is obtained by airflow asymptotic calculation using the existing software for ventilation network analysis, and it does not need to solve the large-scale nonlinear programming problem. The results of example analysis validated the reliability of this approach.