均压灭火监测与调节系统中风压传感器位置的确定

根据风压传感器在均压灭火自动监测与调节系统中的功能,确定了风压传感器的合理安装位置,为均压灭火自动监测与调节系统的可靠运行提供了实施依据。     

自然风压在井下通风系统的应用与研究

介绍了自然风压的产生原因和形成原理,通过理论推导得出自然风压的计算公式。以一个受自然风压影响较大的矿井为例,并以近两年的现场检测数据为依据,分析自然风压的影响因素,进一步阐述了自然风压对井下通风系统的影响,在此基础上,采取相应的改进措施,抑制了自然风压对矿井通风的负面作用。提出了自然风压是有规律可寻的,冬季,自然风压促使风流上行;夏季,自然风压促使风流下行。充分认识和利用这些规律可以避免因自然风压的存在而对矿井通风造成的影响。     

基于Ventsim的南山煤矿孤岛工作面均压通风方案研究*

孤岛工作面掘进期间,采用在原有采空区内掘进进风巷、回风巷、切眼的方案以降低工作面冲击地压风险等级。为了降低此布置方案产生的采空区漏风对工作面的影响,设计了6种均压通风方案,使用Ventsim三维通风仿真软件对工作面实施6种方案后通风系统和风压分布状态进行模拟。通过对模拟结果比较,确定以局部通风机吸风量400 m3/min（方案3）为最优设计方案,并根据方案3对该工作面实施均压通风。对该工作面通风系统实测结果分析表明,局部通风机出口风量为346.8 m3/min,进、回风巷及工作面的通风阻力分别为22.8,29和15.2 Pa,验证了该方案的有效性及可靠性,通风系统风量能保证工作面正常开采,且漏风量较小。最后,对工作面采煤过程中以及推进到停采线时均压通风系统进行了稳定性分析,并提出了管理措施。     

基于风量-风压复合特征的通风系统阻变型故障诊断

为了避免风量单一特征进行故障位置诊断的不适定性,提出基于风量-风压复合特征的故障位置诊断方法,实现特征信息的多维互补,提高故障位置诊断的准确度。利用蒙特卡洛方法生成大致满足实际故障风阻值分布的故障仿真样本,为了避免不同变量之间不同量纲、不同数量级造成的数据损失,对原始风量、风压数据进行标准化处理,并分别以风量单一特征、风压单一特征、风量-风压复合特征作为支持向量机（SVM）的输入,构建通风系统阻变型故障位置诊断模型。通过故障模拟实验研究表明:风量、风压单一特征进行故障位置诊断的准确度分别为89.80%,90.34%,风量-风压复合特征进行故障位置诊断的准确度为98.23%,说明风量-风压复合特征进行故障诊断可以消除风量、风压单一特征进行故障诊断的不适定性,提高故障诊断的准确度。     

风窗对井下通风系统的影响及其调节与定位优化

利用回路阻力平衡关系分析了井下风窗安装前后通风系统中各分支间风流流动关系,提出了某些分支安装风窗后,通风系统各分支的风量对此变化作出反应的分析模型,给出了度量风量和阻力反应敏感性强弱的方法;假定通风系统中某些分支同时安装风窗,在保留风窗的使用对通风系统所带来的正面作用,但要抑制其负面作用的条件下,基于尽可能使所有参与调节的分支的风阻增、减值最小化的原则,提出了指定分支实施调节的调阻调节法和优选分支实施调节的调阻调节法,并建立了相关最优调节模型及其求解方法。结果表明:两种模型可以在风窗安装之前进行解算,解算结果可预知风窗安装后通风系统各分支的风流的分布情况,并确定出相应的调控策略;优选分支调阻调节模型可以用于选择最优的风窗安装位置、数量及风窗阻力,后者可以用于确定风窗窗口面积。     

泥石流危险度测试模型与多传感器监测系统

为较准确地预测泥石流的发生,达到防灾减灾的目的,建立一种将多种传感器感知的动态监测信息与地质环境信息相结合的泥石流危险度预测模型。根据泥石流的形成条件和演化机理,量化研究发生泥石流的临界降雨强度、临界倾斜角和临界泥砂堆积层高度。基于该模型,设计并制作由雨量、倾斜、物位3种传感器组成的多传感器监控系统。分析和试验结果表明:该模型和监控系统具有预测泥石流危险度的功能,摄取的信息较全面,准确性更高,时效性更强,置信度较高。     

面向井下安全监测的多传感器数据融合ZigBee系统设计

针对当前井下众多的传感器类型,给矿井安全监测带来较大管理难度的问题,设计了面向井下安全监测的多传感器数据融合ZigBee系统,阐述了系统组成和系统实现。通过自定义的负载通信协议,将不同类型的传感器数据融合写入ZigBee协议的MAC负载字段,采集节点根据标准ZigBee协议将数据传输至汇聚节点,汇聚节点汇总后传输至嵌入式网关,并可以由嵌入式网关转发至安全监控中心,最终实现井下多类型传感器数据的实时显示。实际运行结果表明,系统可以兼容多个传感器数据进行ZigBee无线传输。     

抽压混合式通风除尘系统布置方式的选择和技术参数的确定

根据我国双鸭山、徐州、大同等矿区通风除尘技术发展实践经验和系统的理论研究,对目前国内外煤矿常用的“长抽长压”、“长抽短压”、“长压短抽”、“单机前抽后压”、“独立式负压除尘”系统的布置方式、适用条件、技术特征、安全效益及优缺点进行综合评价分析,提出优化系统设计必须遵循多指标综合分析的选型为依据的原则,同时重点阐述了直接影响系统通风除尘效果的“工作面风量”、“除尘器处理风量”,巷道不同阶段“风速”等重要参数的确定方法和理论计算公式。对煤矿安全生产和通风除尘设计具有普遍意义。     

煤矿瓦斯监测系统的分析与研究

瓦斯爆炸事故作为矿山生产中的重大事故,带来了巨大的人身伤亡和经济损失,实用的瓦斯监测系统成为了预防瓦斯事故的有效手段.当前比较实用的有激光吸收光谱瓦斯传感器网络的有线监测系统和ZigBee技术为基础结合CAN总线构成的无线网络瓦斯监测系统.针对当前我国瓦斯监测体系存在的问题提出一些发展设想.     

基于无线传感器网络的市政下水道可燃气体监测系统设计及应用

为防止下水道可燃气体积聚引发爆炸事故,利用无线传感器网络技术设计了市政下水道可燃气体监测系统.实测结果表明:气体传感器监测数据相对误差在2.0%以内,无线数据收发设备的年发送成功率达到98.0%,满足工程运用需求,系统具有较高的可靠性和稳定性.结合无线网络覆盖范围广、实时在线的特点,该系统实现了对不同区域下水道内可燃气体浓度的远程监测,为下水道的安全预警提供了有效依据.     

基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验系统

为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因火灾监测与远程自动控制救灾风门应急处置、内因火灾监测与温控胞衣阻化剂防灭火应急防控等人机交互试验实训;最后,建立综合评测的试验评价体系用于考核评估。结果表明：该试验系统具备虚拟现实沉浸性、交互性、构想性的技术特点,利于打造井下三维虚拟仿真场景,逼真展示矿井火灾演变过程;在试验与实训方面,可以突破传统模式在时间、空间、安全、资源等方面的限制,提供自主学习与多元评价方式。