矿井通风系统故障巷道规律分布

为建立稳定可靠的矿井通风系统和保证煤矿安全生产,采用概率论与数理统计的方法,分析矿井巷道风阻的变化规律,研究通风系统巷道故障的规律分布.以小青煤矿为例把矿井巷道分为两大类:均匀分布型故障巷道和正态分布型故障巷道,定义了矿井巷道的故障概率函数.根据概率密度函数,确定通风系统故障的判断函数.研究小青煤矿通风巷道故障对整个通风系统的影响关系.研究结果表明:小青煤矿在维修周期内通风系统单一巷道故障概率一定时,通风系统没有发生故障;当多个巷道以一定的故障概率并行存在时,得出通风系统故障与不故障两种可能.     

测风求阻法的原理及实现

矿井通风系统内巷道的风阻是进行通风管理的重要基本参数。常用的获取风阻的方法是通风阻力测定,而单靠阻力测定获得通风网络中所有分支的风阻是一项艰巨的工作。文中在分析风网风量、风阻、风压关系的基础上,提出了通过测定风量得到部分分支风阻的方法,并实现了计算机的辅助计算。作为一种获得分支风阻的辅助手段,该方法计算简单,精度可靠,减小了测定的工作量,是适于现场应用的一种好方法。     

测风求阻法的原理及实现

矿井通风系统内巷道的风阻是进行通风管理的重要基本参数。常用的获取风阻的方法是通风阻力测定，而单靠阻力测定获得通风网络中所有分支的风阻是一项艰巨的工作。文中在分析风网风量、风阻、风压关系的基础上。提出了通过测定风量得到部分分支风阻的方法，并实现了计算机的辅助计算。作为一种获得分支风阻的辅助手段，该方法计算简单，精度可靠，减小了测定的工作量，是适于现场应用的一种好方法。     

基于区间估计法的井下巷道风量稳定性分析

由于矿井通风系统的多变性,目前国内分析风量稳定性时采用的评判标准不符合现场实际要求。利用区间估计法计算了风流置信区间,提出了安全阈值区间计算公式,建立了基于置信区间与安全阈值区间的井下巷道风量稳定性评判标准;并将该评判标准分别应用于唐口煤矿、梁宝寺煤矿及巴彦高勒煤矿的通风监测数据分析。结果表明:95%置信区间锁定了风量的稳定极限,安全阈值区间界定了风量的安全范围;在井下巷道风量监测数据分析中,前者可作为风量稳定性的评判标准,后者可作为风量安全性的评判标准。该评判标准对井下巷道风量变化适应性强,对其风量变化的监控预警具有借鉴意义。     

通风系统灵敏度分析

从通风系统的风量调控需要出发,研究了风量对风阻变化的灵敏度的数学模型,简化了灵敏度的计算方法,分析了灵敏度矩阵的性质及灵敏度在通风系统分析中的作用和意义,为矿井通风管理和灾变处理提供了有效参数。     

旁侧分支风阻对瓦斯风压引起风流逆转的影响

高浓度瓦斯积聚在煤矿倾斜巷道会形成瓦斯风压,瓦斯风压可能导致上行通风巷道并联旁侧分支风流逆转.通过构建实验系统、进行物理实验,研究旁侧分支风阻的变化对逆转过程的影响.实验中,通过蝶阀控制旁侧分支的风阻,得到了旁侧分支不同风阻的5组实验数据.从实验结果中可以看出,旁侧分支风阻的增大会减小旁侧分支风速的变化范围及瓦斯排出的速率,但不影响瓦斯流入旁侧分支的速率.推导了旁侧分支风量变化范围和巷道风阻之间的关系式,该关系式考虑了旁侧分支风阻对风压分配及风流阻力变化的影响,并且与实验数据较为符合.对该关系式分析可以得出结论:随着旁侧分支风阻的增大,其风量范围的变化幅度减小.     

矿井通风系统风量变化的可叠加性

 对控制方程为线性的物理现象存在着线性叠加原理。保持其他因素不变,通风系统风量变化与风阻变化之间是一种复杂的非线性关系,因而不能直接应用线性叠加原理。然而,以泰勒公式的应用为基础,通过将非线性方程线性化,则通风系统风量变化与风阻变化之间存在一定程度的可叠加性,即当风阻变化较小时通风系统内某些分支风阻单独变化所产生的通风系统风量变化的叠加总近似等于这些分支风阻同时变化所产生的通风系统风量变化。这种可叠加性的误差随着风阻波动幅度的增加而增加。通风系统的可叠加性对于通风系统风量波动的估计和通风系统风量波动的原因识别都具有重要意义。然而,对于大型复杂通风网络,叠加误差随风阻改变分支数以及随风阻改变量的变化而变化的定量描述关系仍需进一步深入研究。     

矿井通风系统变阻调节风量法的经济性探究

利用微分分析法，研究矿井通风系统通过改变工作风阻调节供风量的经济性，确定了影响因素，得出了判别变阻风量调节的经济性定量条件，针对井下实际情况提出联合变阻法和经济变阻比的概念，制定有效提高矿井通风系统变阻调节风量法的经济性途径。     

矿井通风系统合理性的评价

从技术方面、经济方面和安全程度方面分析了矿井通风系统合理性的影响因素,包括：结构合理性、用风地点角联数、风速超限状况、风机运转稳定性、矿井风压、风量供需比、设备购置费、巷道维护费、吨煤通风电费、矿山抗灾能力。选择层次分析法构建了矿井通风系统合理性评价模型,确定了各评价指标的权重并进行排序,得出了相关结论,即结构合理性、用风地点角联数、风速超限状况及风机运转稳定性对矿井通风系统合理性具有重要影响。     

矿井通风系统总风阻的影响因素及其降低途径

本文应用计算机模拟的方法讨论了采掘工作面布局(网路结构)及其风量分配和关键路线上分支的通风参数等因素对通风系统总风阻的影响。进而指出,合理安排采掘工作面、合理配风以使网路中各个通路的阻力尽可能接近;尽量缩短关键路线长度;减小关键路线上非用风分支的风阻或风量,是降低矿井总风阻的主要途径。