矿井通风网络角联风路自动识别与分析

介绍国内外矿井角联风路判断研究的概况,分析矿井通风网络角联风路自动识别的数学模型,用角联风路自动识别系统,对矿井角联风路进行了自动识别和分析。矿井通风网络角联风路自动识别系统为判断复杂网络或风路中的角联风路提供了准确的、科学的识别工具。     

矿井通风系统模糊可靠性研究

定义模糊可靠度为一个服从正态分布的模糊数，并以模糊数作为通风系统的各风路可靠度，进而提出了矿井通风系统的模糊可靠度计算方法。同时在置信水平上，确定矿井通风系统的普通可靠度置信区间。若＝１，则模糊可靠度计算转化为可靠度计算。     

角联风路的自动识别

分析风路的稳定性，是保障矿井安全的基础，而角联风路的识别是分析风路稳定性的基础，本文论述了角联风路的自动识别的数学模型以及在解决矿井安全方面的应用问题，用此自动识别的数学模型及其实用方法对辽宁铁法矿务局大明一矿的角联风路进行判别。     

火灾时期矿井通风系统风阻飘移仿真模拟研究

针对矿井火灾时期矿井通风系统总风阻飘移(改变)的问题,建立矿井通风网络计算机仿真数值模型,编制计算机程序.火灾发生时,在火风压的动力作用下,矿井总风阻发生飘移,即上行风流火灾导致矿井通风机通风系统总风阻增大.当火灾高温烟流处在并联风路的一个分支时,风阻飘移量显著增大,当处在矿井通风主干风路时,风阻飘移量比较小.火灾时期矿井风阻发生飘移的原因是火灾动力对通风系统的干扰,并且是由于通风机处在与外部漏风分支相并联的位置上、火灾点处在某一支风路上而产生的.模拟试验结果表明:风阻飘移量随着火灾火势的增大而增大,通风机能力越大,风阻飘移量越小;提高通风机能力,有利于克服通风机通风系统总风阻飘移的问题;同时,处在并联支路上的上行风流火灾,风阻飘移量也与矿井本身总风阻大小有关,原始风阻越大,风阻飘移量越小.火灾火势与风阻飘 移量变化的函数关系在文中给出.     

基于网络流理论的矿井通风网络可靠性研究

矿井通风网络是通风系统的重要组成部分,对其进行可靠性研究具有非常重要的意义。针对矿井通风网络系统的自身属性,结合网络流理论建立了通风网络可靠性评价模型。对各风路的风量进行动态实时监测,并运用统计学方法分析了风网中风流的变化趋势及风量分布规律,得到了通风系统中任一风路风量的分布密度函数,进而推导出各风路的可靠性指标值。运用简化的邻接终点矩阵法求解通风网络最小路集并基于MATLAB编程实现此算法。提出了一种简化的不交化最小路集算法:对于任一长度为m-1的最小路,只需在其中添加n-m+1条该最小路中不出现的分支的逆,就可直接获得不交化结果,其余最小路采用BDD算法进行不交化运算。通过以上方法可量化分析通风网络的可靠性。最后通过实例解算检验其可行性。     

矿井系统下行风流火灾实验与TF1M3D平台仿真研究

为直观反映矿井下行风流火灾时期风流紊乱现象，深入研究风流紊乱、火灾烟流扩散规律，搭建管道实验平台进行矿井下行风流火灾实验，应用TF1M3D软件对真实矿井火灾进行模拟仿真。结果表明:矿井发生下行风流火灾时，在火区热阻力和火风压作用下，主干风路风流发生衰减甚至逆流现象，主干风路风量达到极值的时间滞后于火源强度达到最大值的时间；模拟结果显示223上山风流随通风机能力增强，发生风流紊乱现象更明显；在火灾主干风路风流未发生逆退的情况下，223上山和-380副巷仍会发生风流逆转现象；通风机能力越强，主干风路风流克服火源作用、保持原状态的能力越强。     

非煤矿山矿井通风节能方法

从非煤矿山矿井多风路排风系统、分风、控风、漏风、井巷风阻、节能扇风机等途径出发,分析了在这些方面开展通风节能的方法及其效益。     

复杂矿井通风系统角联风路自动识别方法的研究

角联风路的识别与稳定性分析是矿井通风系统稳定性与可靠性分析理论中的核心内容之一。笔者对通风系统角联风路进行了深入的研究;分析了通路法的局限性,简化了角联风路的数学模型,提出了快速、准确、灵活的角联风路自动识别的新方法——节点位置法;编写了角联风路自动识别软件,并应用现场数据进行测试,将其结果与通路法的结果进行了比较分析;证明了节点位置法是切实可行的。     

多机并联通风系统各风路的合理分风问题

采用多台扇风机并联工作的矿井,各扇风机工作风路的排风量应与该风路的风阻状况相适应。风阻小,通过能力大的风路,应尽量利用它多排风;风阻大,通过能力小的风路,则应少排风。这样,可减少由于分风量与各风路风阻状况不相适应而产生的附加能量损失。在各条风路风阻状况保持不变的情况下,各并联扇风机工作风路之间,存在一个最佳的分风方案,即在此分风状况下,全矿通风的总能量损失最小。下图表示两扇风机并联工作的通风系     

红透山矿深井通风研究

针对红透山铜矿深部开采的实际情况,经过多年的调查与研究,结果表明,不能实现多风路进风和多风路回风的深矿井,采取主扇串联作业,改善深部作业面通风状况,是一项行之有效的措施。     

关于煤矿通风安全评价的探讨

煤矿瓦斯、煤尘、火灾、是矿井发生伤害严重的危害因素,而煤矿通风对防治煤矿瓦斯、煤尘、火灾起着本质的作用.煤矿通风评价首先要做好影响煤矿通风的基础资料.煤矿测风数据是煤矿通风评价的重要依据,测风数据应包括各用风地点的风量,可能漏风的区域,低风速区域的风量数据,通过分析数据判断影响发生瓦斯、煤尘、火灾危险的因素.分析煤矿通风系统对各用风点风量的影响因素,以及对漏风、低风速区域的影响因素.对自然风压影响的因素作业评价.根据上述内容分析作出对应的结论和针对性措施.     

某矿通风系统的改进与优化

通过对某矿通风系统现状分析和通风参数的测定,确认该矿井下通风系统存在的主要问题是：有效风量低,污风串联和污风循环严重,导致作业点通风效果差,部分作业地点空气中CO、NO2和CO2含量超过“GB16424-1996金属非金属地下矿山安全规程”规定标准;根据测定、分析和计算,结合该矿的实际情况,提出了改善矿山通风状况的多种可行性方案,并对这些方案采用计算机通风网络解算与优化,经方案比较,提出了井下通风系统改进与优化设计的最佳方案和通风系统的管理措施。     

矿井火灾时期的风流远程控制系统

控制风流是矿井火灾时期救灾的最有效手段之一。笔者研究并提供了两种风流远程控制系统 :一种以压气作为动力源 ,利用矿井环境监测系统传输控制命令 ,通过电磁阀控制气缸实施对井下风门的远程控制 ;另一种以电力为动力源 ,利用井下电话线传输控制命令 ,通过对电机开关的控制 ,实现对风门开启的远程控制。值得推荐并具有创新性的技术是这两种控风系统的风门控制器 ,均用单片机开发 ,具有智能分析功能、远程控制和自动检测、监测特点 ,既可进行远程手动控制 ,又可实现程序控制。这两种风门远程控制系统已在兖州南屯、枣庄柴里等煤矿应用并获得成功 ,为矿井的抗灾消灾提供了一种现代化的技术手段     

矿井火灾严重程度评价

频发的矿井火灾造成了重大的人员伤亡和财产损失。对矿井生产安全的风险评价是提高其本质安全程度、减少事故发生的重要手段。笔者通过对矿井火灾燃烧过程与烟流在井巷里流动过程的分析,建立了矿井火灾烟流最高温度、烟流氧气浓度以及污染区域井巷烟流温度的数学模型;给出了用矿井火灾烟流污染范围、烟流中氧气浓度、烟流温度组成的矿井火灾严重程度评价模型;建立了火灾严重程度评价模型的特征线解算方法;并对一个9个分支的矿井通风网络进行了评价计算。     

矿井通风网络复杂度与风机控制力量化计算

为了探究矿井通风网络复杂度与风机控制力的关系,提出分支关联度、最小距离、通风网络复杂度和风机控制力的概念。利用vCad2.0进行数字实验,对网络复杂度与风机控制力的关系进行定量研究。结果表明:随着网络复杂度的增加,矿井通风系统的有效风量率减小,且认为该值减小到60%时,视为风机控制力的极限,此时网络拓扑结构为风机所能控制的最大网络复杂度。地面集中供风时,同时工作的中段数量存在上限,最大值为7。将结论用于某有色金属矿进行实证研究,找出该矿深部中段通风困难的原因,为矿井进一步整改提供理论依据。     

特长公路隧道全射流火灾通风网络解算研究*

为探究特长公路隧道全射流火灾在通风条件下隧道内风流分布及影响规律,基于斯考德-恒斯雷近似算法构建通风网络解算模型,并通过隧道现场风机效率测试和通风测试,验证通风网络解算模型的可靠性;引入火区阻力和火风压公式,建立全射流火灾通风网络计算模型。结果表明:铜锣山隧道射流风机正向运转效率为0.83~0.93,平均效率为0.882,风机反向运转效率为0.65~0.68,平均效率为0.665;现场通风测试结果与通风网络计算结果误差在15%以内;火灾通风阻力对隧道各支路的影响程度不同,其中,对事故隧道支路的影响最大,横通道支路次之,对非事故隧道支路的影响最小;隧道坡率对烟气分配的影响主要为火风压引起,上坡隧道时,火风压起动力作用,火灾支路风量与坡度成正相关,下坡隧道时,火风压起阻力作用,火灾支路风量与坡率成负相关。     

矿井通风系统评价的可拓方法

首先提出通风系统评价的指标体系,该指标体系主要涵盖了技术可行性、经济合理性和安全可靠性等3个方面的13个评价指标;然后应用可拓学的理论与方法,建立多层次可拓综合评价模型。该模型以综合关联度作为评价准则,避免了评价中的主观性。通过将该方法对河南神火煤电股份有限责任公司新庄矿通风系统进行评价,指出该矿通风系统整体状况的优劣,通风系统中存在的问题并提出了相应的改进对策。结果表明,该方法较其他评价方法更加客观,结论更符合生产实际。     

单室燃气火灾后果模拟研究

燃气泄漏着火是引发火灾的一个重要原因，其发展过程包括多相湍流流动、燃烧、传热多个分过程。本文将理想单室燃气泄漏火灾的传热传质过程采用CFD（Compulational Fluid Dynamics）方法进行了计算机模拟，对其发展规律及危害性进行了深入研究，得出了火场中的流场、泻度场及有害气体浓度场的分布，为定量研究火灾烟气流动过程以及建立不同危险等级的危险区域提出了依据和研究方法。     

Assessment of air dispersion characteristic in underground mine ventilation: Field measurement and numerical evaluation

The environmental safety of an underground mine depends strongly on its ventilation system. An efficient ventilation system provides fresh air, removes hazardous gases and dust, and maintains the temperature and humidity at appropriate levels. One of the most important factors in removing hazardous gases and dust is the dispersion behaviour in the mine network. This factor determines the longitudinal spreading and the average air residence time of gases or particulate matter throughout the mine. This paper describes tracer gas measurement in an underground mine and the utilisation and analysis of the dispersion characteristics using numerical simulations. The concentration–time curve obtained from the measurement is simulated to evaluate the effective diffusion coefficient that reflects the general dispersion characteristic of an entire mine. The evaluated values of effective diffusion coefficient are then compared to other data from several studies. The diffusivities obtained in this study were higher than other analytical and empirical results. More research is still required to identify the main factors causing such higher diffusivities. However, the results from the present work can be an important standpoint for future work. Numerical simulation conducted in this research was confirmed to be effective in detecting several leakage paths occurring in the mine ventilation network.     

采煤工作面漏风通道参数研究与应用

采煤工作面漏风会导致采空区缓慢自燃氧化以及有毒有害气体涌入工作面,造成采空区自然发火及工作面工作人员中毒窒息的可能性.工作面不同进风风量下工作面漏风情况会不同.为了具体研究工作面不同进风风量下的漏风情况,测定了元堡煤矿1901工作面停采期间各漏风通道的漏风量,建立了工作面漏风通道网络模型;根据风网解算原理及风阻计算公式计算出各分支风阻及风量值;利用风网解算软件计算出不同风量下工作面漏风通道的风量值.结果发现:元堡煤矿1901工作面风量在500 - 1500m3/min范围内变化时各漏风通道风量占工作面总进风量的比重几乎不变;采空区两巷由于已经打好密闭,漏风较小;工作面中部由于老顶来压漏风量较大,是堵漏风重点.