RBF神经网络的矿井风速故障源

为解决井下风速传感器获得的风速异常数据确定故障源位置问题,采用RBF神经网络方法确定可能引起各分支风速异常的分支集合,即建立通风系统故障巷道范围库,再通过对分支的灵敏度进行排序来选择故障巷道诊断的优先级.研究结果表明:RBF神经网络被训练好后,就可以不用建立具体的数学模型,得到整个网络各分支风量与风阻之间的关系.     

矿井通风网络风流调节的优化

本文提出矿井通风网络灵敏度的概念,通过对矿井通风网络灵敏度的分析,得到最优树的一次性选择方法。根据通风网络的树枝和余树弦集形成独立回路矩阵的方法,在程序设计时,采用稀疏矩阵技术来存贮独立回路矩阵和解线性方程组,提高了解算速度和节约内存。     

通风网络解算初始风量确定方法

矿井通风网络解算前,各分支风量的初值直接影向网络解算的速度和迭代是否收敛.分析了影响通风网络各分支风量分配的3个因素:网络拓扑结构、矿井总风量和分支本身的风阻;提出了确定通风网络解算初始风量的新思路,把通风网络的独立通路当作并联通风路线,利用矿井总风量和通路风阻计算各通路的风量,再分到每个分支中.通过一个网络图示例说明了使用该思路提出的方法,给出了通风网络解算初值与网络解算真值的误差,除角联分支外都不超过20％.     

基于Ventsim的梁宝寺煤矿通风系统优化研究

矿井通风是煤矿安全开采基本保证,确保矿井通风系统高效、最优化是确保安全生产的通风管理重要任务,本文以梁宝寺煤矿通风系统为研究对象,采用了理论分析与Ventsim软件网络解算的综合研究方法,进行了通风阻力的测定、通风优化方案的提出及优选、通风网络解算以及最优通风方案的确定等研究。依据通风系统现状所存在的问题,提出了两个优化方案,从各方案的技术、安全和经济角度进行了详细论述和对比,通过系统分析研究得到更优方案进行改造,改造后通风阻力降低,进、用、回风巷及各个用风地点风量充足且未出现风速超限情况,并且节省了煤矿企业的成本开支,提升了矿井通风的稳定性。     

基于网络拓扑的矿井通风安全预警系统的设计和实现

在对矿井通风网络拓扑结构进行分析的基础上,依据煤矿通风网络解算结果,应用软件实时审核矿井总风量、各分支的风量和风速是否符合煤矿安全规程规定,对不符合煤矿安全规程规定要求的分支给出预警并显示分支的名称和具体的位置。     

基于调风效率与通风阻力的封闭型网络利弊分析

提出了“封闭性网络”的概念,分析了封闭型网络的形成原因及其合理性;与含自由风路的风网对照,说明了封闭型网络可导致矿井出现附加阻力、增加矿井总阻力的弊端.基于最长路算法原理,说明了附加阻力的计算方法.实现了以确定自由分支和加边法找独立回路为内容的封闭型网络解除方法.以某矿通风系统优化为例说明了封闭型网络的具体表现与相关方法的优越之处.     

含有单向回路的风网平衡图绘制方法

在火风压作用下发生风流逆转和采用多级机站通风的矿井往往存在单向回路。通风网络中存在单向回路时，将无法绘制其所对应的平衡图。采用通风网络拓扑关系等效变换的方法，删除造成单向回路的风机分支，并构造新的风机分支．其末节点是新网络的汇点，原风机分支末节点是新网络的源点，变换后的网络与原网络在分支数上相同，说明平衡图矩形块的个数不变。除造成单向回路的风机分支外，变换后的网络与原网络拓扑关系相同。将含有单向回路的通风网络变换成无单向回路的通风网络，从而实现了含有单向回路的风网平衡图的绘制。     

矿井通风在线监测及动态分析预警系统在打通一矿的应用

针对目前煤矿通风系统监测手段相对落后的情况,开发了"矿井通风在线监测及分析预警系统",并在打通一矿进行现场应用。通过采集相关传感器数据,结合通风网络拓扑结构图,实现全矿井通风网络的实时解算与监控,对井下发生的通风异常状况进行及时、准确报警;针对仿真中发现的W和W2风机风量分配不合理的问题,提出了通风系统优化方案并在现场进行实施,取得良好效果。     

平煤一矿通风系统优化改造方案

北二主要通风机负压已达2 867.5 Pa,三水平下延采区投产后暂时还将由北二风机担负,北二系统需要风量,通风阻力还将增加.北二风机能否满足其用风需求,系统是否稳定,这需要进行通风网络解算.对矿井通风系统进行了通风技术测定,针对不同时期通风系统提出了矿井通风系统优化改造方案.利用通风网络解算软件对各个方案分别进行了解算分析,并对各方案进行了对比分析,最后确定了最优矿井通风系统优化方案.所提出的通风系统优化方案,切合矿井生产实际情况,可以在保证矿井今后系统用风要求及稳定性的前提下,降低系统通风阻力,有效解决风速超限问题.这对保证矿井生产能力及矿井安全生产有着重要的实际意义.     

基于遗传算法的通风网络两步法风流调节优化算法

概括混合型通风网络优化模型,归纳混合型通风网络风量最优分配和风流最优调控两步法优化基本框架。首先,在满足矿井通风风量需求的基础上,实现风量分配优化。然后,结合矿井通风网络实际调风需求,引入遗传算法随机产生动态网络的邻接矩阵,使用附有条件的最小支撑树算法求解部分余树弦(调风地点)约束下的最小支撑树和独立回路矩阵,根据回路矩阵计算通风网络余树弦风阻调节值,在通风总功率和约束条件基础上构建广义最小化目标函数,依此对调节方案进行评价,使用遗传算法中的进化算子对调节方案编码实施进化操作,最后通过迭代得到满意解。研究结果表明:两步法思想简化混合型通风网络优化问题,解决调风地点约束的通风网络优化问题,执行效率高,能够解决较大规模的通风网络优化问题。     

运用监控数据的矿井通风网络动态解算及应用

为解决矿井通风日常管理及优化设计和系统方案模拟等矿井通风安全问题,提出通风监测与通风仿真一体化算法.通过共享矿井监控系统数据库的方法,实现基于互联网技术的在线实时通风仿真计算.研究结果表明:将该算法与矿井通风系统仿真相结合,不仅可以实现矿井通风管理信息系统与矿井监测系统一体化,而且可以完成煤矿通风系统的在线实时仿真以及完成煤矿通风网络的动态解算.通过对霍州煤电三交河煤矿通风系统的实际应用,取得了良好的现场应用效果.     

圆形管道风速测定与校正方法实验

针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速的校正系数.经验证,利用该风速校正系数能得出较为精确的断面平均风速值,为风速传感器的校正提供了一种技术途径.     

浅埋深矿井采空区外部大漏风均压防治技术

为准确计算采用均压防治外部漏风时调压风机的压力,研究了基于矿井风网解算的均压通风计算模型。通过对均压通风原理及其在矿井内、外部漏风防治中技术特点的分析,结合通风网络解算原理,建立了均压防治外部漏风的计算模型,其计算结果显示调压风机升压力取决于矿井通风阻力的分布。依据红柳林矿井浅埋开采形成的采空区外部漏风现场观测数据,评估了漏风对矿井通风系统稳定性的影响,并设计了调压风机与风窗联合的均压通风方案。该方案采用网络解算软件计算了15207采煤工作面采空区外部漏风分支风阻与进风段通风阻力,确定了调压风机升压值与风窗的控风参数,实施后取得了预期效果。现场的成功应用表明了此技术的正确性,对同类矿井具有借鉴意义。     

圆形管道风速测定与校正方法实验研究

针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,而不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速的校正系数.经验证,利用该风速校正系数能得出较为精确的断面平均风速值,为风速传感器的校正提供了一种技术途径.     

应用多因素模糊评价法确定四台矿通风系统改造方案

本文通过运用矿井通风系统优化评判模糊优选分析法,采用非线性函数模型,克服了传统模糊综合评判方法的不足,对四台矿410盘区通风系统系统改造方案进行了分析和比选,确定最优方案,解决了盘区通风阻力偏大,部分区域风速超限的问题,取得了良好的经济效益。     

矿井通风网络风量调节分支的优化选择

为实现矿井通风网络风量的优化调节,依据通风网络理论,利用灵敏度方法初步选取调节分支,采取分风优化中的通路法,根据不同的调节区域对初选调节分支进一步筛选,使优选出的调节分支既方便调节又具有经济优势.结果表明,优选出的调节分支进行风量调节时更具针对性,同时可以指导矿井日常通风管理及巷道布置;并通过实例分析,验证了该风量调节分支优化选取方法的有效性.     

矿井通风测试系统的无线传感器网络应用

为解决传统通风阻力测试方法的不足,结合矿井通风阻力测试原理,提出一种以Zig Bee无线传感器网络技术为核心矿井通风参数的无线测试方法,并在此基础上研制了一种矿井通风多参数无线测试系统.该系统采用集射频收发与控制于一体的片上系统CC2530F256为核心,外接CC2591 RF功率放大模块;软件上基于Zig Bee2006协议栈实现组网、数据收发等功能.研究结果表明:该系统能够由部署在巷道内不同地点的主、从测试装置同时采集温度、湿度、负压、风速和风量等参数,经无线传输在主测试装置LCD上同时显示、存储,从而真正意义上实现了矿井通风阻力的同步测试,提高了测试精度.     

建立矿井通风网络独立回路矩阵的一种快速算法

本文通过对矿井通风网络基本关联矩阵的特性进行分析，提出了一种只需对矿井通风网络基本关联矩阵进行有限步初等行运算，便能迅速建立独立回路矩阵的算法。     

基于FLUENT的大倾角综放面通风降尘系统

针对大倾角综放工作面倾角大、风流运动多变导致通风系统复杂、最优排尘风速难确定等问题,基于气固两相流动理论,建立大倾角综放工作面仿真模型.通过FLUENT软件进行数值模拟,研究了不同通风方式下综放工作面风流运动规律和粉尘分布、上行通风与下行通风的降尘机理及大倾角综放工作面的最优排尘风速.结果表明:上行通风时,人行道空间的沿程粉尘质量浓度为1200~1600mg/m3;下行通风时,人行道空间的沿程粉尘质量浓度为460~600mg/m3.下行通风方式更加适用于大倾角综放工作面.最优排尘风速为25~28m/s,入口风速不宜超过30m/s.对比工作面现场实测粉尘质量浓度与数值模拟分析可知,二者结果较为一致,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性.研究结果可为大倾角综放工作面采取有针对性的防尘措施提供理论指导.     

面向矿井安全监测的无线传感器网络设计

无线传感器网络是矿井安全监测的一个新兴热点应用技术,但矿井巷道的特殊性使得无线传感器节点的部署成为值得研究的难点.本文根据巷道的主要特征,对几种典型巷道分别说明了网络传输的转发策略.通过实验测试,采用增强网络转发策略的节点部署可以有效提高网络传输的可靠性.研究结果对矿井监测的无线传感器网络部署具有一定的指导意义.