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。     

通风系统安全可靠性评价研究与实现

矿井通风系统可靠性评价应能及时反映矿井通风系统可靠性的高低，为矿井通风系统的决策者提供有意义的信息，根据信息及时调整矿井通风系统，解决系统中存在的重大安全问题。准确、及时、可靠的数据信息是矿井通风系统安全部门进行技术管理和防灾救灾的重要依据，也是矿井通风系统可靠性评价的重要组成部分。在可靠性分析的基础上提出了矿井通风系统可靠性评价设计思想和软件的实现方法。     

浅析矿井通风系统的优化

我国部分煤矿采用复杂落后、较不安全合理的通风系统是造成煤矿瓦斯重大事故的直接原因。只有通过优化矿井通风系统，才能达到“系统简单、安全可靠、经济合理”。本文通过介绍矿井通风系统优化理论，并分析大宁煤矿优化通风系统实例，得出矿井优化通风系统的必要性结沦。     

矿井通风系统决策优化指标的确定和分析

从解决矿井通风系统方案优选的观点出发，通过对影响矿井通风系统决策优化复杂性和不确定性模式的分析，归纳出矿井通风系统评判因子确定必须坚持的基本原则。依靠各位专家的经验、知识和综合分析能力，确定评判矿井通风系统方案的指标。按照主从相关、回归关系和方向性原则，确定的评价指标。     

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。     

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     

潘北煤矿通风系统阻力测定及现状评价分析

以潘北煤矿2014年通风系统改造为例，对其通风网络系统运行现状进行了测定和解算分析，分析结果表明矿井部分工作面存在通风风量分配不合理现象；部分巷道通风阻力较高，如1121(3)上顺槽阻力损失高达561 Pa,占系统总阻力30.8%。通过对矿井通风网络分析解算，提出科学合理的通风系统优化改造方案，为矿井通风系统能够安全、高效运行提供基础依据参考。     

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。     

浅谈评价小型矿井通风系统综合指标

本文阐述了评价矿井通风系统的传统模式与存在的不足,论述了评价矿井通风系统与矿井有效风量率、矿井总进、总回风比及矿井漏风率的关系,提出了评价矿井通风系统综合指标的计算方式,提供合理、准确评价矿井通风系统的方法。     

寿王坟铜矿通风阻力测定与安全性分析

矿井通风阻力测定是通风技术管理工作的重要内容之一，掌握矿井通风系统阻力的分布情况对矿井通风日常安全管理十分重要。本文介绍了几种通风阻力的测定方法，根据寿王坟铜矿的实际情况选用基点法对其进行了通风阻力测定，计算通风阻力测定数据并运用最小二乘法进行平差处理，使校正后的结果满足克希荷夫第一、第二平衡定律，为今后进行通风系统改造，提供了有参考价值的基础数据资料。最后依据测定结果对寿王坟铜矿通风系统安全性进行了分析。     

矿坑涌水对大气降水的响应分析及预测

分析了程潮铁矿矿坑涌水对大气降水的响应特征,通过大气降水-矿坑涌水互相关函数值,研究了不同滞后期大气降水对矿坑涌水的影响程度。建立了基于时间序列分析的大气降水-矿坑涌水传递函数模型的预测方法。利用最小二乘法对传递函数部分进行参数估计,并对残差序列进行自回归处理,平均误差低于3.26%。预测模型在一定程度上能够反映出矿坑涌水对大气降水的滞后和相关关系,适用于采用崩落法或上覆围岩裂隙破碎带发育的地下矿山。     

矿井通风系统与耗散结构理论

把通风系统看成一个开放系统 ,利用耗散结构理论 ,对通风系统的耗散条件和耗散行为进行研究 ,得到了通风系统稳定工作的条件以及通风参量与非平衡相变的关系 ,为矿井通风系统优化和日常通风管理工作提供指导 ,同时为通风系统数值模拟的参数选定提供理论依据。通过对耗散参量的研究 ,认识通风系统中参数作用方式 ,了解系统有序相变临界耗散趋势 ,理解整个通风系统的演化规律。     

井工开采影响下的露天矿边坡沉陷规律研究

许多露天煤矿通过井工开采回收了边坡下的煤炭资源,但也不同程度地加剧了露天矿边坡的失稳和沉陷问题。其引起的岩层移动及地表下沉是一个复杂的物理、力学变化过程,本文以安家岭露天煤矿及其一号井工矿作为研究背景,首先分析了该矿山采空区的塌陷现状、特点、成因机制以及对露天煤矿生产带来的影响;并应用概率积分法与FLAC数值模拟方法对采空区塌陷进行模拟和预测分析,研究了露井共采作用下边坡变形及破坏机理,揭示了井工采动影响下,露天矿台阶式边坡特有的变形形态、应力分布特征、形成机理与采动沉陷规律。本文研究结论对于同类露井共采的矿山有着重要的借鉴意义。     

矿井反风时期网域系统瓦斯运移仿真

为了解矿井反风时期矿井系统网域中瓦斯运移及其体积分数分布的变动,以九里山矿井为实例,运用TF1M3D进行仿真分析。根据反风时采空区瓦斯分布换向变化和涌出处在最低值期的特征,指出反风后系统瓦斯涌出源主要来自采煤工作面。模拟得到反风时期工作面瓦斯体积分数的变化规律是,在实施全矿反风后,工作面回风道的瓦斯重新回流至工作面,与工作面内涌出的瓦斯重复叠加形成体积分数高峰瓦斯风流,致使反风后原来进风巷中回风流瓦斯体积分数增高;反风刚开始时瓦斯体积分数陡增,待峰值过后,瓦斯体积分数逐渐呈阶梯式降低。模拟结果反映出反风时采煤工作面中回流瓦斯与涌出瓦斯形成二次叠加的存在性,而所产生的瓦斯体积分数高峰值与矿井回风网络系统的结构有关。高峰瓦斯风流影响矿井反风过程的安全性,因此不但应连续检测工作面的瓦斯体积分数变化,更应提前做好应对措施和技术预案。     

沂南铜井分矿深井通风系统优化研究

山东省沂南地区地热资源丰富,造成了矿山深井开采高温高湿环境。为有效治理铜井分矿井下湿热,调查测定了铜井分矿井下环境参数,在分析通风现状及其存在问题的基础上,选定采用多种技术措施结合治理、多级机站通风的深井湿热治理方案,以风量平衡、网孔风压平衡和阻力定律为理论基础,根据矿山实际情况自行开发了通风网络软件,克服了传统软件的不足。应用结果表明,铜井分矿井下湿热状况明显好转,达到井下作业的环境条件,设计方案具有显著的实用价值。     

对安全系统运行机制的探讨——安全系统本征与结构

通过对安全系统本质属性的再认识,提出了安全系统具有客观性、本征性、目的性、环境性和结构性的特点;论证安全系统是开放的、动态系统,非线性系统,远离原始态的系统;阐述安全系统如何从原始态自组织转变到耗散结构,从而提出安全系统是以耗散结构形式存在的,同时通过对安全系统流入负熵流和排出正熵流,使得安全系统的剩余熵减少。安全系统以稳定态为中心,通过在非线性区的扰动造成安全系统质的变化,分析了安全系统耗散结构形成的过程。     

深部孤岛工作面区段煤柱冲击地压的试验研究

以冲击启动理论为基础,结合覆岩空间结构思想,采用相似模拟试验方法,研究了孤岛工作面上覆岩层空间结构特点及采动围岩应力场的分布、变化规律,进一步探讨了孤岛工作面区段煤柱冲击地压发生机理。结果表明,两侧充分开采的孤岛工作面上覆岩层呈"C"型覆岩空间结构,工作面承受上部岩层及两侧采空区上覆岩层转移过来的部分岩层重量,在工作面两侧形成应力集中区域,导致采动围岩应力场达到极限平衡状态,该集中应力可视为采动围岩近场极限平衡系统的静载荷。孤岛工作面开采过程中"C"型覆岩空间结构逐渐演化形成"W"型空间结构,极限平衡系统静载荷发生转移和改变,最终由上下区段煤柱全部承担上覆岩层重量,系统载荷增至最大,处于临界失稳状态。"W"型覆岩空间结构大面积失稳,为系统提供了外动载荷,系统在动载荷的扰动下突破平衡极限,从而发生区段煤柱冲击。最后,基于孤岛工作面应力分布规律确定了区段煤柱的合理尺寸。     

矿井通风系统稳定性定量判定方法研究

稳定的矿井通风系统是实现矿井安全高效生产的前提,但是随着采掘工作面的推进,通风网络结构的变化,巷道的冒顶变形等,通风系统的稳定性也随之变化.基于矿井通风系统稳定性的重要性、非线性和时变性,运用Lyapounov(李雅普诺夫)稳定性理论和灵敏度,提出了定量分析判定矿井通风系统稳定性的方法.方法以Lyapounov稳定性分...     

海基硬岩矿床的安全开采技术研究

给出海基硬岩矿床开采的概念,分析海基硬岩矿床开采与一般陆地矿床开采的不同之处;综述世界范围内海基硬岩矿床开采所使用的开拓方法与采矿方法,通过对海基矿床上覆岩层的完整性掌握、矿床埋深、防水岩柱厚度的分析研究了海基硬岩矿床开采的可行性。结合我国三山岛海底金矿的开采经验,研究开采过程中的工程灾害及灾害的产生机理;提出要通过加强海底矿床上覆岩层的地质勘察、合理留设防水岩柱、加强岩层移动监控、渗水点的定时监测、作好充填接顶等措施来防止海水溃井,同时也对井内防治水害、长距离矿井通风等问题给出了治理措施。     

气室连通管调压技术调控矿井采空区瓦斯涌出实践

在煤矿无煤柱开采过程中,采煤工作面及其作业空间往往因处于空气压能相对低位,受到邻近采空区内瓦斯等有害气体侵入的威胁。通过研究和实施气室连通管调压技术,合理改变采煤工作面邻近老空区外围的压能关系,调控老空区瓦斯涌出方向和涌出量,有效阻止老空区高浓度瓦斯侵入回采工作面作业空间。