矿井风流温度预测分析研究

随着煤矿机械化程度不断提高,特别是随着开采深度逐渐增加,矿井热害问题日益突显,高温环境不仅影响生产效率而且严重危害着工作人员的健康。为了更好地降低高温矿井开采时期巷道风流温度,确定合理的巷道布置方案和矿井通风系统,提出矿井巷道风流温度预测方法。以矿井通风和热力学为基础,结合网络解算,对矿井风流温度分布进行研究,总结各种类型巷道风流温度的计算方法,提出多点风流混合温度计算模型。结合具体矿井进行实际预测分析,预测结果中显示风流温度可能超限的巷道,对通风系统进行优化设计。     

矿井风流年龄与矿井空气品质分析

矿井空气品质是矿井通风理论的新思路，是人们认识矿井空气环境的一种科学方法。通过对矿井风流年龄与矿井空气品质分析，重点论述和讨论了矿井风流年龄的定义及其计算；矿井风流污染物的定义，通风分支均匀释放污染物时分支空气污染物浓度的计算，局部集中散发污染物的分支污染物浓度计算；矿井空气品质的定义，任意分支空气品质的计算，分支汇合点的空气品质计算；研究了矿井风流空气品质随时间、空间变化的动态性，分析了矿井空气品质与矿井风流年龄及污染物的关系。矿井空气品质是矿井通风设计和评价矿井风流质量的重要理论依据     

东山煤矿高温工作面降温技术分析

随着开采深度的不断增加,地温逐渐升高,煤矿井下高温热害日趋严重,导致事故率上升,严重制约了矿山开采向纵深发展。针对东山煤矿1231采煤工作面的高温环境,应用矿井热环境理论和矿井通风技术,分析风流自地面流向1231采煤工作面过程中风流温度的变化,得出各种热源对矿井风流升温的影响,为防治热害提供理论依据。通过增加风量、改变工作面通风方式等几种降温技术,工作面平均温度从28.41℃降低到26℃,降温效果明显,有效地改善了1231采煤工作面的气候环境。     

掘进巷道中可控循环通风的素流传质分析

随着矿井开采深度和范围的增大,巷道掘进传统的通风方法在经济上和技术上都会遇到一定困难。可控循环通风方法是以满足卫生标准为前提,使一部分被污染的风流净化后循环使用或者直接循环使用,达到加大工作面风量的目的。早在70年代初,国内外就对掘进巷道的可控循环通风进行了研究,积累了很多研究成果和实践经     

掘进巷道隔热分流排热降温技术的理论与实践研究

随着矿井开采深度的不断增加,热害已成为了继矿井五大灾害后的又一灾害,高温矿井中掘进工作面的热害最为突出。惯用的加大通风量的方法已无法满足降温要求,而采用空调降温电耗成本又太高,因此,采用绝热方法降温很有必要。运用流体力学和传热学的理论,在掘进巷道设置主、副巷道以改变巷道的传热结构和风流结构,实现了非人工制冷降温。得出选用性能良好的隔热材料、合理设置副巷道的宽度和对副巷道风流进行层流控制,是获得良好降温效果的关键,并给出了实现副巷道风流为层流状态的准则判别式及范围,导出了设置隔热板前后的热阻计算公式。唐洞煤矿的实践证明,掘进巷道采用隔热分流排热降温技术后,局部通风机送入掘进工作面的风流温度降低了2.5℃;单个人体获得的辐射热从得热56 W变成了失热27W;由隔热板、副巷道及围岩形成的复合传热结构的热阻增加了42.64%;主巷道中的风流温度降低了5.5℃。这表明掘进巷道隔热分流排热降温效果很好,有推广价值。     

高温矿井热源对风流稳定性影响的分析

随着矿井开采深度的逐渐增加,地温升高,产生的高温环境必然会引起矿井通风系统特性的改变。介绍了高温矿井主要热源及其特征,并对它们进行了分类,研究了不同热源产生的热力风压、风流流动热阻力的特点,得到了非水平巷道热力风压影响风流方向的判别式,水平巷道热阻嵌入串、并、角联风路的风流流动规律,确定了热阻嵌入通风网络解算的风量修正公式。根据上述结论,分析了周源山煤矿矿井热源对风流稳定性的影响。结果表明,热阻对分支的风量影响达11.8%。     

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。     

掘进巷道瓦斯分布数值实验研究

根据局部通风流场特点确定适合矿井局部通风掘进巷道工作面瓦斯与风流质量交换的数学模型,在近壁面使用标准壁面函数法解决近壁面的流动,在湍流充分发展区,使用RNG k-ε双方程湍流模型;讨论考虑巷道支护的情况下壁面粗糙度的影响,确定矿井掘进工作面局部通风模型网格划分的方法、掘进头瓦斯涌出的边界条件;利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对掘进工作面的风流与瓦斯的混合过程进行了模拟;得出不同瓦斯涌出量情况下掘进巷道工作面风流分布和瓦斯浓度的分布规律。研究表明:瓦斯涌出量和风速对流场分布有影响,随着瓦斯涌出量的增大和风速的降低,瓦斯对流场的影响越来越明显。     

矿井风流状态的突变分析

在矿井通风网路中存在风流突变现象，风流状态呈现突跳、滞后和多模态等突变指征。找出了这种风流状态突变的条件表达式，提出了克服通风系统中风流异常现象的措施。     

谈谈矿井循环风流

人们一般认为循环风流会使井巷的入风流减少,并且循环风流往往都是污风流,若不加以控制,会污染矿井环境,可能成为瓦斯或粉尘浓度超限的根源。然而,根据有关资料,也有的认为在一定条件下,只要控制恰当,循环风流可用来解决井下某些通风问题。本文以独头巷道通风为例,对循环风流作粗略讨论。循环风流的危害性问题在图1中,设Q_2>Q_1,于是有Q_1-Q_1=ΔQ的循环污风流,与Q_1新风流一道参与工作面的通风。设该工作面的产尘量为C毫克/秒,此粉尘在任一时刻都均匀分布在     

循环减灾理论及其煤矿循环减灾模式

煤矿循环减灾是在矿业开发中,针对我国煤矿自然条件复杂、灾害多的实际,尽可能少采或不采目前条件不允许的煤炭资源,如必须开采则应减少危险源,综合利用、综合开发,把对煤炭开采有害的资源利用起来,化害为益,变废为宝,把目前认为无用的东西利用起来治理灾害,以废治害,从而实现资源开采最少化,环境影响最小化,资源利用充分化,煤矿生产灾害发生最少化。煤矿循环减灾的典型模式有化害为益模式和以废治害模式两种类型。化害为益模式中包括把煤矿瓦斯作为资源的先抽后采、边抽边采模式和充分利用地热,变热害为热能模式。以废治害模式中包括煤矸石井下直接用于采空区充填模式和粉煤灰回收利用模式。循环减灾是一种从根本上防止和减轻灾害的措施,在全国煤矿企业实施循环减灾对于遏止目前煤矿事故多发势头,实现煤矿企业可持续发展具有重要意义。     

用突变理论分析矿山冒落型地震机理

矿山冒落型地震是一种破坏性最为严重的地质灾害之一。研究其成因机理 ,对矿山安全生产具有重大的现实意义。笔者根据矿山冒落型地震的特征 ,应用突变理论和能量守恒原理 ,建立了一个简单的力学模型 ,提出由地下开采引起采空区顶板突然破坏和冒落—释放能量—诱发地震的观点 ,并结合现场实例进行分析 ,得到顶板冒落和所释放出来的能量表达式 ,这为研究矿山冒落型地震成因机理提供了一种新的方法。     

处理重大灾害事故提高指挥决策能力

在煤矿里，重大灾害事故的发生尽管类型不同，但均具有共同的特性，给矿井带来的冲击与危害也难以估量、文中举出了实例两则。随着基础科学与技术的发展．以及人信对事故发生规律认识的加深．推出了矿井救灾系统，使扑救重大灾害事故从单纯经验型步入现代科学型。文章以矿井火灾扑救为例，介绍了火灾救灾专家系统的构造与作用。呼吁各级领导给于关注，以提高处理灾害事故的指挥决策能力。     

我国矿井环境模拟和控制技术的研究进展

计算机技术的迅速发展,极大地推动了矿井动态通风系统定量分析的研究。本文介绍了我国近年来在矿井火灾时期井下状态模拟和最优控制方面应用新技术获得的进展,并对各种定性及定量分析方法进行比较和评价。文中对建立矿井火灾时期救灾决策系统的研究方向提出了建议,以便能尽快的为矿井灾变时期的救灾指挥决策的实际应用服务。     

矿井火灾计算机模拟研究

介绍了国内外矿井火灾计算机模拟技术发展的历史和现状。将现有的矿井火灾计算机摸拟方法分为稳态模拟、一维瞬态模拟和多维瞬态模拟，并对其特点进行了分析和评     

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。     

冒落型矿震成因机理的研究

冒落型矿震属于塌陷地震的范畴 ,其形成和演化受到区内自然因素和人为因素的作用。笔者研究了顶板冒落的前兆特征、发展过程、运动形式和致崩原因 ,探讨了冒落型矿震的成因机理 ,提出了由于地下开采引起采空区顶板冒落 ,释放能量 ,诱发矿震的观点。     

基于模糊聚类分析的矿井突水预测及危险性评价

运用模糊数学的基本原理，分析了矿井地下水突水条件及其影响因素，通过模糊聚类的实例分析，建立了区分矿山井下工作面突水的危险性预测与判别标准，为井下地下水防治和矿山安全生产提供了重要保证。     

对内循环厌氧(IC)反应器的探讨

IC反应器是在UASB反应器的基础上发展起来的第3代厌氧反应器,它具有效率高、能耗低、投资少、占地省等优掌。详细分析了IC反应器的一些特性,并介绍了一种由我国研究者自行研制开发的内循环厌氧反应器——多级内循环厌氧（MIC）反应器。     

我国煤炭行业潜在危机与现实矿难的成因和对策

针对我国煤炭行业矿难频发,尚未有效遏制的现状,从对行业现实矿难的统计数据和潜在危机的现象分析入手,运用系统理论的观点,根据煤炭行业的复杂系统特征进一步分析危机和矿难形成的原因和机理。笔者认为,煤炭系统的危机和矿难是由系统运行过程中的矛盾和风险演变而来的,行业内部结构失衡是危机形成的内在因素,造成系统处于病态运行状态、危机潜伏;能源需求的非理性是危机形成的外部因素,造成系统病态运行加剧、危机加重;矿难则是处于危机状态的煤炭系统运行过程中剧烈波动而产生的突发危机事件。根据分析和研究所得的结论,提出必须纳入煤炭内部系统、纳入国家能源系统和宏观经济系统中,对煤炭行业危机和矿难进行多层次宏观层面的调控并采取新的对策。