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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

耗散结构理论在矿井通风系统优化中的应用

利用耗散结构理论，以系统的影响参数作为切入点，对矿井通风系统的形成过程、系统平衡等进行描述，据此得出了一些探讨性结沦，这些有助于矿井通风系统优化与控制的计算机模拟。     

用精密型气压表测定矿井通风风压

测定矿井通风风压分布情况,对加强通风管理、改善矿井通风状况、提高通风防尘效果有着重要作用。用通常的皮托管-压差计法测定一完整通风系统,不仅工作量很大、花费劳力和时日很多,而且很难在通风条件保持不变情况下测完一个通风系统。为此,我们进行了以精密型空盒气压表测定绝对大气压力的方法测定矿井通风风压的研究。实践表明,这种方法操作简单、测定工作量小、     

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。     

基于随机森林的阻变型通风网络故障诊断方法*

为了在矿井通风网络发生阻变型故障时,能够快速准确判断出故障位置和故障量,提出1种基于随机森林的通风网络故障位置和故障量诊断方法。利用矿井通风仿真系统IMVS将唐安矿模拟故障生成空间数据集并进行数据预处理,构建基于随机森林的故障诊断模型,并利用该诊断模型对唐安矿矿井通风网络模拟故障位置和故障量进行判断和预测。引用多种方法对模型进行度量,通过唐安矿模拟实验验证基于随机森林的故障诊断模型的有效性。将随机森林和决策树的故障诊断准确率进行对比,研究结果表明:随机森林较决策树故障准确率有进一步的提高,并发现故障地点失误诊断多是相邻巷道,在一定程度上工作人员对故障地点的判断并不受其影响。     

基于Ventsim系统的通风井巷断面优化研究

进行通风井巷断面优化须同时考虑巷道断面的经济最优和安全可靠.经济最优是井巷优化的基建费用、维护费用和通风费用之和最小.安全可靠是井巷优化断面尺寸能同时满足通风风速和行人运输的要求.先运用Ventsim三维通风动态仿真系统建立矿井通风系统三维模型,进行通风系统风网数据解算和风流动态模拟,并在此基础上,运用Ventsim系统对需优化断面进行经济断面选型;然后,对经济断面进行通风安全性和行人运输安全性验证,确定巷道优化断面;最后,将此方法应用于板溪锑矿回风斜井和明斜井的优化中,结果表明,用这种方法进行通风井巷断面优化有实际工程意义.     

百善煤矿通风系统阻力测定及分析

为掌握百善煤矿井下通风阻力分布及井下通风系统稳定性,根据百善煤矿通风系统实际情况,选择6条测定路线,采用精密气压计逐点测定法,对其通风系统阻力进行测定,全面掌握矿井通风系统的阻力分布情况。分析结果表明:百善煤矿通风系统阻力分布基本合理,风量能够满足矿井实际生产的需求,矿井通风阻力主要集中在回风段。笔者针对百善煤矿通风系统的稳定性提出了合理的建议。     

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。     

矿井通风系统抗灾变能力分析

通风系统的抗灾变能力对于救灾和通风系统评价具有重要意义,通风系统抗灾变能力涉及通风系统结构、人员素质、管理水平等诸多因素,笔者根据矿井火灾的救灾、防灾具体情况及相关文献,选取了4类共22个指标建立了矿井通风系统抗灾变能力的模糊综合评价数学模型,给出了矿井通风系统抗灾变能力指标体系及分级界定值,采用模糊综合评价法对矿井通风系统抗灾变能力进行了分析。     

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。     

基于单元特性的通风系统可靠性分配方法研究

通风系统可靠性分配是优化矿井通风系统可靠性设计、保障安全生产和日常管理的一项重要指标。在系统可靠性设计过程中 ,如何根据具有一定冗余度的通风系统进行可靠性指标的分配或再分配 ,是现场通风安全技术管理人员面临的一个重要课题。笔者以可靠性工程理论为指导 ,针对矿井通风系统时变、可修的特点 ,分别从基于单元相对易损度、基于单元重要复杂度以及基于单元故障频率角度对矿井通风系统可靠性进行了再分配方法研究 ,并以矿用主通风机系统为实例 ,进行了应用分析和验证。实践证明 ,采用上述分配方法的最终分配结果均接近期望的目标值 ,且满足不低于目标值的要求。该分配方法的研究 ,可为矿井通风系统可靠性优化设计提供一条新的研究思路。     

矿井(煤矿)通风系统安全度

分析了矿井（煤矿）通风系统的安全性,提出了评价矿井通风系统安全性的指标,确定了矿井通风系统安全性等级。     

基于人工神经网络的矿井通风系统评价研究

以矿井通风系统的“安全可靠、经济合理”和其定义所包含的各项内容为依据,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8个方面,确立了16项矿井通风系统评价指标,建立了一个新的矿井通风系统评价指标体系。采用人工神经网络中的BP网络算法,在VisualC++6.0平台上研制开发了矿井通风系统评价BP网络模型的计算机程序。并经过实际生产矿井检验,预测结果与实际完全吻合,说明了笔者所确定的矿井通风系统评价指标体系可以反映矿井通风系统的状况,所采用的BP网络算法正确,可以用来指导实际工作。该计算程序简单,易于操作,有一定的推广应用价值。     

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。     

晋普山煤矿通风系统阻力测定与分析

矿井通风系统阻力测定是煤矿通风技术管理的重要内容,阻力的大小直接影响矿井的通风效果,笔者介绍了矿井通风阻力测定常用的几种方法,分别评述了其优缺点及适用条件,并根据晋普山煤矿通风系统实际情况,选用基点法对其通风阻力进行了测定,全面、准确地掌握了全矿井通风阻力分布情况,为今后进行通风系统调整,提供了有参考价值的基础数据资料。同时依据测定结果,对晋普山煤矿通风系统进行了合理分析。