深部矿井季节性通风风流与围岩换热特性

 针对矿井通风入口风流季节性差别大的现象,对不同季节通风巷道风流温变规律进行现场测试,建立巷道围岩-风流换热的数学物理模型,数值模拟通风风流与围岩的换热特性。研究结果表明,风流在煤巷中流动过程中不断与围岩进行热交换,进而导致风流温度不断升高,但在工作面段风流升温缓慢,数值计算结果与实测结果相吻合。不同季节通风巷道内风流升温效果差别明显,入口风流温度越低,风流在巷道内流动相同距离时,温度越低,但温升越大。     

矿井通风系统环境温度计算与分析

针对随着煤炭开采向深部延伸,围岩温度越来越高.矿井热环境带来越来越严重的矿山热害,在深部矿井开采中矿井热害问题成为制约其发展的重要因素.在深入研究矿井通风仿真技术和网络解算的基础上,计算和分析了所用通风巷道风流温度.首先分类分析影响风流温度的不同热源,推算不同热源的计算公式;然后划分矿井不同类型巷道的属性,对属性不同的巷道分别进行分析,综合了巷道总热量的计算方法.结合纳林河二号矿井实际情况,分析和计算矿井内风流温度参数,为高温矿井的系统计划和盘区开拓、规划总体通风系统和设计降温系统提供了参考依据.     

利用FLUENT研究矿井干燥巷道围岩对风流传热

为研究围岩对风流温度的影响,分析了围岩调热圈形成的各时期及影响调热圈的因素,利用FLUENT对干燥巷道风流受围岩传热的影响进行模拟.研究结果表明:巷道内风流速度相对较小时,围岩对风流温度的影响就相对明显;随着风流距离入风端距离的增加,风流温度的变化与巷道围岩调热圈半径变化相关;风流温度在变化过程中分为3个阶段:初期阶段,缓步阶段与稳定阶段;在巷道风流温度变化的各阶段中初期阶段所占长度比例为77.2%,缓步阶段所占长度比例为11.55%,稳定阶段所占长度比例为11.25%.     

温湿度变化对卷烟卷制质量的影响

在工艺温湿度变化幅度内,对不同温湿度条件下卷烟重量、吸阻、总通风率、圆周、硬度和长度进行了分析,结果表明,重量、吸阻、硬度这三个指标受湿度影响较为明显,受温度影响较小；总通风率、圆周和长度受温度和湿度影响较小.     

矿井热源分析及井巷风流温度计算应用

为解决煤炭开采深度的增加与深层煤炭开采带来的高温热害问题,采用对不同类型巷道进行计算分析的方法,结合大屯煤电姚桥煤矿的实际情况对井巷风流温度进行计算,对大屯煤电姚桥煤矿矿井温度进行研究.结果表明:利用这种算法计算得到大屯煤电姚桥煤矿矿井的温度与实际相符合,得出适合大屯煤电姚桥煤矿矿井温度计算的方法;对大屯煤电姚桥煤矿7267工作面温度计算分析,提出可以适当增加7267工作面的风量,以达到良好的降温效果.     

煤矿井下热害分析与风流温度预测

针对矿井热害问题,在统计国内外矿井产生热害原因的基础之上,分析得到风流与围岩热交换及风流压缩放热是大多数矿井产生高温的主要因素.通过对巷道围岩温度场的解析和干燥巷道风温的预测,进一步指出了井下风流温度的分布规律,从而为制定矿井降温措施提供可靠的理论依据及必要的基础资料.     

矿井正常和灾变时期通风网络解算的数学模型

将矿井通风网络中的空气流动作为一维可压缩流体的非定常流动，建立了矿井正常和灾变时期通风网络解算的统一数学模型。在同一实例中，通过与文献所提供结果的比较对模型进行了测试。采用该模型可以模拟出矿井正常通风期间风流定常流动状态、不可压缩风流非定常流动状态和可压缩风流非定常流动状态。结合算例模拟了矿井正常通风和火灾时期风流状态的连续变化过程。     

矿井通风网络风流最优控制的数学模型

本文运用系统工程原理,建立了矿井通风网络风流最优控制的规划模型,该模型能求解任何复杂矿井通风网络的风流控制问题。     

粒子系统算法在矿井巷道风流三维可视化中的应用

基于粒子系统算法,采用科学可视化技术,研究了矿井巷道风流三维可视化的若干关键问题,实现了巷道内风流方向、风流性质、风流速度和风流大小等方面的逼真显示和实时交互查询,对提高矿井通风管理水平起到了一定的促进作用。     

复杂通风系统的稳定性分析

对矿井通风系统进行网路风流稳定性分析是保障通风安全的重要措施。文中以通风系统网络解算为工具，建立了网络风流稳定系数矩阵，在此基础上，建立并分别求出网路风流总体稳定性指标、网路风流变化幅度指标和网路变化影响范围指标。通过示例分析，说明了该方法对于通风管理的指导作用。     

复杂通风系统的稳定性分析

对矿井通风系统进行网路风流稳定性分析是保障通风安全的重要措施。文中以通风系统网络解算为工具,建立了网络风流稳定系数矩阵,在此基础上,建立并分别求出网路风流总体稳定性指标、网路风流变化幅度指标和网路变化影响范围指标。通过示例分析,说明了该方法对于通风管理的指导作用。     

基于综合环境控制的室内变电站通风方式

室内变电站环境采用新风设备与空调制冷结合的方法,实现对温度、湿度、SF6有毒气体的综合控制.根据室内外环境综合因素,建立温度、湿度数学模型及SF6逸散规律的模型.模拟室内变电站送风口尺寸、送风口位置、送风温湿度和送风量对室内环境的综合控制,建立多种室内变电站通风方式模型,并在Fluent软件中进行温度和通风走势的模拟,通过对比分析得出最优通风布置模式.设计室内空气在微正压条件下,与室外进行可控流动,实现室内无尘新风层流补充的室内变电站综合保障系统试验台.在理论分析和模拟结果的基础上,测定室内变电站各环境因素,即运用综合保障系统试验台,实际测定室内温湿度、SF6浓度.试验与模拟结果显示室内变电站通风方式与室内变电站综合环境控制具有直接关系.     

矿井通风网络风流控制的实用算法

介绍矿井通风网络风流控制的一般性结论、基本数学模型和计算方法，指出了常规计算方法的不足，提出了一种能够避免大量矩阵运算、适用于实际通风网络的新算法，其程序简单，计算时问省，并结合实例阐述了算法原理。     

一般型通风网求解新方法

讨论了一般型通风网的求解问题,建立了由含有B个方程组成的一般型通风网求解数学模型.在B个未知量中.未知风压分支为L(亦为固定风量分支),未知风量分支B—L(B为通风网分支).在通风网中.调节装置的位置由调节系数矩阵[Cy]中L列非零元素确定.改变矩阵[Cy]则可获得不同的风流控制方案.介绍了该模型的Newton-Raphson计算方法,在此基础上运用模型进行了自然分风,风量调节和通风机工况点优化的计算,并给出了算例.     

喷雾降尘作业对掘进工作面空气湿度分布的影响

喷雾降尘是掘进工作面目前广泛采用的防尘措施之一 .结合压入式通风掘进工作面风流流场结构特点 ,探讨掘进工作面喷雾降尘对工作面 3区空气湿度分布的影响 ,建立了 3区湿度计算模型 ,得出了压入式通风掘进工作面 3区湿度分布不均匀的规律 ,为进一步研究通风过程中掘进工作面空气湿度的分布 ,正确评价掘进工作面作业环境及防尘措施 ,提供了新的理论参考依据 .图 1,参 6     

矿井热害治理协同地热开采相似模拟实验研究

基于相似理论,应用方程分析法推导出矿井热害治理协同地热开采相似模拟所需满足的相似准则,得出缩尺模型与原模型之间各参数相似比尺。利用COMSOL数值软件建立2种尺寸模型分别求解,验证建立的相似准则准确性。按1:100的几何缩尺比例搭建相似模拟实验系统,该系统包括巷道通风系统、地热开采系统和监测系统,用于研究矿井岩层地热开采过程中采热流体流动传热规律以及地热开采对通风巷道热环境的作用机制。研究结果表明：岩层注水采热过程中逐渐降低巷道围岩温度,减小巷道内风流升温幅度。当岩层注水54 min时,巷道内风流升温幅度比不注水时降低1.5℃。采热井负压抽水采热促进岩层内热传递,使岩层降温区域加速扩大。注入井注水采热对巷道风流温度的影响可以分为通风换热、围岩快速冷却、风流温度稳定3个阶段。     

碱沟煤矿通风系统稳定性分析研究

在建立了碱沟煤矿通风网络图的基础上,运用数理统计的标准偏差D为特征指标,分析了一段时期以来矿井主要通风巷道风量变化规律,又利用通风网络解算模型,计算各通风巷道在风阻参数变化条件下的风量变化,从而得出该矿通风系统中,有的巷道风流稳定性差,对于通风系统风量变化比较敏感;而有的巷道风阻参数发生变化时,对于通风系统稳定性则产生显著影响。最后,综合几种分析方法的结果,得出了碱沟煤矿通风系统稳定性程度以及影响其稳定性的巷道位置,为矿井通风系统稳定性分析创立了一种综合性的方法。     

硐室型矿井风流调控技术

介绍了矿井风流调控的传统方法及矿用空气幕的布置形式,并将安装在巷道侧壁硐室内、具有柔性风门隔断风流、柔性风窗增阻减少风流和硐室型辅扇或风机机站引射风流作用的矿用空气幕定义为硐室型风流调控装置。现场应用研究结果表明,柔性风门的风流隔断率可以达到85%～88%,柔性风窗可有效对运输巷道中风流进行增阻,硐室型辅扇或风机机站的引射风量可达到30～40 m3/s,在难以设置风门、风窗、辅扇和风机机站的运输巷道中能有效控制风流短路、风流反向、风流循环、增加或减少巷道风量等,这不仅可以强化中段通风网络的排烟排尘效果,保     

矿井火灾下行风流逆转的突变动力学分析

为了寻求下行风流火灾的有效控制途径，应用突变理论推导了下行通风主干风路风流逆转的突变势函数，揭示出其逆转过程具有突变特征，分析了下行风流逆转具有的突跳、分叉、不可达、滞后、多模态等多种非线性特征，实验验证了下行风流逆转的突变过程。研究结果表明：下行风流逆转在跨越临界点时具有突跳特征，巷道风量维持较高数值时仍具有随时逆转的可能性。研究结论初步突破了对传统的风流逆转过程的认识，有助于寻求下行风流火灾的有效控制途径。     

压入式通风独头巷道内氡及其子体浓度的计算模型与其分布规律

通过一定初始浓度的氡在0~14 400 s内累积衰变产生的氡子体?潜能浓度的理论计算值,建立氡子体?潜能浓度与氡浓度和累积衰变时间之间的简化数学关系;依据独头巷道内氡及氡子体的来源,分别建立压入式通风方式下巷道内通风风流中氡浓度与氡子体?潜能浓度的数学计算模型;针对具体的独头巷道,研究不同通风量、岩壁氡析出率和有无矿堆情况下整个巷道内氡浓度和氡子体?潜能浓度分布规律。研究结果表明:压入通风方式的独头巷道内,氡浓度及氡子体?潜能浓度均随着岩壁氡析出率和风流流动距离的增大而增大,随着通风风量的增大而减小;工作面矿堆析出的氡能迅速导致风流中氡浓度的增大,而其产生的氡子体?潜能浓度随着风流流动距离增加逐渐增大;