安全生产科技成果简介之二——矿井提升安全监护技术及相关装置

<矿井通风仿真系统及其应用研究>由辽宁工程技术大学和金川公司二矿区研制完成.该系统分为两个部分一是矿井通风数值仿真系统;二是将仿真系统应用在矿井通风系统优化调节改造新井优化设计、老井改扩建设计上.目前已通过国家鉴定,获2002年度安全生产科技成果一等奖.该成果已在金川有色金属公司二矿区、沈阳红菱矿等推广应用取得了良好的经济和社会效益.     

矿井通风仿真系统及应用研究

《矿井通风仿真系统及其应用研究》由辽宁工程技术大学和金川公司二矿区研制完成。该系统分为两个部分:一是矿井通风数值仿真系统,二是将仿真系统应用在矿井通风系统优化调节改造,新井优化设计,老井改扩建设计上。目前已通过国家鉴定,获2002年度安全生产科技成果一等奖。该成果已在金川有色金属公司二矿区、沈阳红菱矿等推广应用,取得了良好的经济和社会效益。     

基于环境监测的矿井通风三维仿真辅助决策系统设计

为优化金属矿山矿井通风系统及辅助决策设计，弥补常用矿井通风仿真解算软件在环境监测、实时解算和辅助决策方面的不足，基于矿井通风理论、环境监测、计算机与通信技术开发矿井通风三维仿真辅助决策系统。提出通过利用实时监测到的井下通风环境参数（风量、风速等）和已存储在系统数据库里的巷道参数，实现对矿井通风网络实时解算，并将其应用到山金阿尔哈达矿井通风系统中。结果表明:矿井通风三维仿真辅助决策系统同步实现了山金阿尔哈达矿井通风系统的环境监测、风网实时解算和三维仿真模拟，提高了其矿井通风管理水平，为矿井通风系统改造优化设计和矿井向深部中段延伸时的通风系统设计提供辅助决策依据。     

矿井3D风网图及基于MATLAB仿真编程实现

针对复杂矿井通风网络解算问题,基于MATLAB语言及其图形处理平台,提出用真实3D矿井巷道连结关系(3D风网图)代替复杂网络图进行解算.该方案只需将实际矿井巷道真实描画出来,由计算机程序自动从真实巷道中提取通风网络的拓扑关系,并自动添加大气、通风机风硐、掘进巷道风筒等辅助分支,将同属性巷道分支合并,缩减通风网络图的规模,得到计算所需的内部通风网络图.3D风网图是将矿井通风网络看作一个力学模型,直接按基本回路计算自然风压.从本质上说,3D风网图表达的是"具象"的通风网络图,它超越了传统平面网络图的技术层面.应用该通风仿真程序,能有效解决矿井通风信息管理、三维矿井通风立体图的自动生成、矿井通风网络自动解算、风网参数的自动标注等问题,在铁法矿区大兴煤矿的应用结果验证了其可靠性.     

金川公司二矿区通风系统风流非定常流动规律研究

实际上 ,矿井的风流状态受多种因素影响 ,金川公司二矿区井下风流就处于非定常状态 ,为了保证生产安全 ,控制风流状态 ,采取相应的通风措施 ,开设课题研究 ,建立了井巷内空气非定常流动能量方程和通风网络中非定常流动的数学模型。根据该模型可以模拟出矿井通风系统内非定常状态下任意时刻、任意位置通过风量。通过对金川公司二矿区井下机站风机开停和风门开关引起通风系统风流的非定常流动过程的数值模拟 ,得出了受其影响区域内风流状态的变化规律 ,并为其采取通风措施和控制风流状态 ,提供了科学依据     

大型复杂矿井通风系统的共性问题分析与优化实践

随着采矿业的迅速发展,我国部分地下金属矿山开始步入深井开采,矿井通风网络越来越复杂,给矿井通风带来很多的难题。在调查分析我国大型复杂金属矿井通风系统普遍存在的影响井下风流有效分配、通风能耗偏大、漏风量大等共性通风难题的基础上,提出复杂矿井通风系统优化方法,并举例应用矿井通风三维仿真系统,从矿井通风网络、通风动力和风流调控设施等方面优化出技术经济可行、安全高效的矿井通风系统方案,确保复杂大型矿井通风系统运行的安全可靠。     

基于Ventsim的深井金属矿山通风系统优化

针对某超深井金属矿风量不足、风量分配不合理、污风循环等问题,利用Ventsim软件建立了该矿井三维动态通风模型,对井下风流进行了仿真模拟与网络解算,优化矿井通风系统,有效降低矿井通风阻力,减少通风能耗。以此为基础,提出了该矿井通风系统优化改造方案,并对该方案进行了验证。     

矿井通风三维仿真系统及其应用研究

介绍了矿井通风三维仿真系统的原理及特色,阐述了模拟矿井通风整体网络所需要的调研内容。结合某大型矿山矿井通风系统实例,针对其矿井总风量不足、大型机械化作业盘区环境恶劣、自然风压影响大、通风构筑物不完善等问题,拟定了三个技术方案,并通过矿井通风三维仿真系统进行模拟分析,展示了矿井通风系统三维仿真、方案优选、空气幕选型、自然风压等模拟原理和过程。最后,通过模拟确定的矿井通风系统最优技术方案实施后,其现场测定数据与模拟数据基本吻合,证明了系统的可靠性,改善了井下通风效果,保证了矿井安全高效的生产工作。     

多风机多级机站通风网络的状态估计

利用计算机实现矿井通风系统优化管理和自动控制,必须具有相应的硬件基础,即需要一定数量的遥控检测装置,实时检测出系统运行中的部分状态变量的值,并传送到控制中心,作为计算机决策的依据。本文提出了利用加权最小二乘状态估计器对矿井通风系统进行静态状态估计以及对检测量中出现的错误数据进行识别、纠正的方法。利用该算法对一个中等规模的实际矿井通风系统进行了计算机的仿真计算,获得了满意的结果。     

基于RS-ANN的通风系统可靠性预警系统

系统可靠性预警是度量系统运行状态偏离可靠性指标界线的强弱程度,确定预警等级和做出决策警示的过程。笔者在对目前国内外有关系统预警方法的分析比较基础上,针对矿井通风系统可靠性运行的实际状况,应用了粗糙集(RS)理论和神经网络(ANN)技术,提出了一种基于粗糙集神经网络(RSANN)的矿井通风系统可靠性预警方法:首先,建立了一套适合于矿井通风系统可靠性的预警指标体系;然后,利用人工神经网络与粗糙集理论的优势互补,以粗糙集作为前置处理系统优化指标结构,构建了基于RSANN的通风系统可靠性预警仿真模型,并应用该模型进行了实例验证。其结果表明,该模型的仿真结论与基于ANN的结论十分吻合,训练效率提高了667倍。     

用矿井通风仿真系统(MVSS)确定通风系统优化改造方案

论述了矿井通风仿真系统 (MVSS)的功能 ,用MVSS仿真模拟增加或减少风路对周围其他风路的影响 ,仿真模拟拆除或增加机站对周围通风系统的影响 ,并以金川矿井 115 0水平为例 ,阐明了用MVSS确定通风系统优化改造方案的方法 ,对通风系统现状分析、通风网络优化、通风系统的设计提供了科学的依据和实用方法。     

多风机多级机站通风系统优化的模糊群体决策法

矿井通风系统是一个复杂的非线性系统，具有随机性、模糊性和不确定性特征。为了实现矿井通风的系统安全，对系统的安全性进行了定性、定量的预测分析和安全评价。按目标分层，用分层模糊优选理论对矿井通风系统设计方案进行优选，分层时允许评价因素重叠，从而便于确定目标与评价因素的权重。对矿井通风系统建立了多个设计方案的评判指标体系，并应用模糊群体决策确定矿井通风系统方案评判指标的权值，研究成果已应用于中条山有色金属公司胡家峪铜矿通风系统优化研究中，获得了满意的结果。     

改扩建矿井通风系统考察与优化

通过对国内部分改扩建矿井通风系统进行调查、测定和分析,应用矿井通风系统鉴定的基本指标、综合指标和辅助指标,查找各改扩建矿山通风系统存在的共性通风问题,归纳分析影响改扩建矿井通风效果的主要原因。针对主要通风问题,提出了改扩建矿井通风系统的通风设备、通风网络、风流调控设施的优化方法和矿井通风管理措施,在改扩建矿井通风系统改造中取得了良好的效果,值得推广应用。     

矿井风门闭锁系统

为了实现煤矿安全生产,各矿必须建立稳定的矿井通风系统.介绍一种可靠的井下通风设施-新型机械传动风门闭锁系统,已投入应用并取得良好效果.     

基于FTA的矿井通风系统安全评价指标体系研究

矿井通风系统是矿井开采系统的重要组成部分,是保障矿井安全生产的重要措施.矿井通风系统安全评价指标体系的建立是对矿井通风系统缺陷进行全面系统评价的依据和标准.从矿井瓦斯事故发生的危害因素入手,研究导致事故发生的直接原因和间接原因,进行事故树定性分析.根据事故树分析的结论研究构建通风系统的安全评价指标体系,从而对现有指标体系进行完善和规范,提高其在矿井通风系统安全评价和日常管理的操作性和合理性.     

电子计算机在矿井通风设计及自动控制方面的应用

电子计算机是当代科学技术上的一项卓越成就。它的应用已广泛渗透到社会各个领域。在矿业工程方面,国外已广泛地应用了,国内,近年来也进行了一些工作。本文论述了电子计算机在矿井通风设计,监测及自动控制方面的应用。一、通风设计已建成的矿井的通风设计工作包括如下两部分:(1)进行系统的通风测定,以获得通风设计所需的原始数据;(2)根据这     

矿井通风系统评价指标体系的研究

一个良好的矿井通风系统应该在技术先进的前提下实现“安全可靠、经济合理”的运行,笔者把上述8个字作为矿井通风系统评价的基本内容并给出定义:矿井通风系统为通风方式、通风动力、通风网络、通风设施等总称;以矿井通风系统的定义所规定的各项内容并结合对矿井通风系统经济性、安全性的要求为依据,从矿井通风动力、通风网络、通风设施、通风质量、通风监测、防灾抗灾能力、通风电耗、通风能力等8个方面共确定了16项矿井通风系统评价指标;建立了一套系统、科学的矿井通风系统评价指标体系。该体系比较全面地反映矿井通风系统的状况,可在实际中推广应用     

基于可拓数学的矿井通风系统外部优化

基于目前煤矿通风系统外部优化研究不足的现状,应用可拓数学研究通风系统外部优化的不相容问题.采用计算机模拟、理论分析及现场实践相结合的方法,以评价物元、经典物元、节域物元的建立和关联度计算为基础,建立了通风系统外部优化可拓优选模型,此模型通过合格度及优度来筛选出最优方案.该模型已应用于刘东煤矿通风系统外部优化上,有效的确定了最优方案.得到的最优方案已经应用于矿井实际,不但原有矿井存在的问题得到改善,而且获得了很大的经济效益.该模型不仅能够确定出最优方案,还可以通过关联函数的正负了解各种的方案优劣程度及转化的方向.     

预先危险性分析在煤矿通风系统安全预评价中的应用

矿井通风系统由矿井通风方式、主要通风机工作方法、通风网络构成.矿井通风是矿井安全工作的基础,是稀释和排除矿井瓦斯与粉尘最有效、最可靠的方法,也是创造良好劳动环境的基本途径,而合理的通风又是抑制煤炭自燃和火灾发展的重要手段.因此,矿井通风是煤矿建设和生产过程中不可缺少的重要环节.     

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.