基于WINDOWS的矿井通风网络解算软件的研制

针对现有矿井通风网络解算软件存在的不足,本文使用MATLAB和Visua1C++做为开发工具开发了基于Windows操作系统的矿井通风网络解算软件。采用引入回路重选策略的斯考德一恒斯雷解算算法,使得在通风网络模型上进行的风网解算速度加快。该软件采用通风网络参数解算与通风系统图形相结合方式,对王家岭煤矿通风系统进行网络解算,为王家岭煤矿通风系统优化提供依据。     

矿井通风网络解算研究现状与发展趋势

为解决矿井巷道风量配比问题,保证安全生产.国内外学者针对通风网络解算进行了系统的研究.通过查阅和整理国内外有关通风网络解算的文献和资料,总结了计算机技术普及前后时期的通风网络解算方法,并基于回路风量法对斯考德—恒斯雷法进行修正推导;阐述了国内外具有代表性的通风网络解算软件与软件研究方向,指出了目前通风网络解算软件研究中...     

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。     

矿井通风系统三维可视化及网络解算优化

 针对目前通风软件功能存在局限性的现状,结合矿山开采深度增加和通风网络越来越复杂的实际,开展了新型矿井通风系统三维可视化研究。基于回路风量法和节点风压法提出了新的改进解算算法,使其能够解决复杂的通风网络解算问题;根据新的矿井通风系统双线巷道自动生成算法逐层生成闭合轮廓线,将各层轮廓线三角化并将所有的三角化网格合并,生成封闭的三维联通实体巷道;采用“层次式平台+插件”的方法进行系统开发。最终实现了通风系统三维可视化模拟、网络解算优化、通风管理信息化;与矿山数字化软件相结合,可有效集成监控监测系统,实现数据管理一体化和矿山安全管理。     

基于信赖域方法的矿井通风网络解算

针对在通风网络解算中,若初始值选择不当,Hession矩阵不正定,将导致迭代次数显著增加.为了解决此问题,采用基于信赖域方法的求解大型非线性方程组进行网络解算.应用信赖域方法求得非线性方程组的解,即为网络解算的结果.对基于信赖域方法的矿井通风网络解算进行研究探讨,具有一定的理论指导意义.     

基于改进Cross算法的矿井复杂风网可视化解算系统

为了提高矿井复杂风网的解算精度和效率,为通风系统分析和优化调节提供基础的技术参数,在通风网络理论的基础上,分析并改进了Cross解算模型,利用面向对象的程序设计方法、图形处理和数据库技术,研究了可视化解算系统的架构和功能组成.系统不仅能够实现风路属性信息的维护与查询,而且可以完成通风网络图的生成与管理,快速、高精度的解算能力和完善的综合分析功能使其具有较高的适用性和实用价值,可以为矿井通风系统评价提供可靠的决策支持.     

矿井火灾时期温度分布数值模拟

矿井发生火灾时，由于风流温度的变化，在井巷中会产生“浮力效应”和“节流效应”，风流受火灾动力的作用，容易引起其状态紊乱，甚至造成整个通风系统风流状态的混乱。矿井火灾时期温度不易直接测量，本文提出了矿井火灾时期温度分布计算数学模型，结合人工智能理论中的深度优先搜索法，编写了火灾时期烟流传播过程及温度分布的软件，对矿井火灾时期烟流传播过程及温度分布进行了数值模拟，对制定火灾预案及火灾时期决策具有重要意义。同时利用深度优先搜索法，确定了火灾时期任一时刻非污染范围、污染范围、火区和可能污染范围，为确定避灾路线和救护路线提供了依据。     

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％.     

节点风压解算通风网络的改进方法

当通风网络存在按需供风的分支且用节点风压法对通风网络进行解算时,将按需分风带来的节点风量代数和归零误差(又称不平衡差)全部集中在那些按需供风分支上,这给风量调节实施带来一定的困难,因为这些分支常常是工作场地.为解决此问题,提出了一种新的节点风压法通风网络解算思路.该思路通过使所有节点风量代数和归零误差的平方和最小化,建立了节点风压法通风网络解算模型,并获得了一种新的节点风压法风网解算算法.解算结果表明:若某节点的不平衡差恰好为0,则该节点相关分支不需进行风量调节;否则,与该节点相关的分支需要进行风量调节来消除该不平衡差.这样一来,可将最小不平衡误差根据工程实际需要分散到所有或部分节点的相关分支上,而不是将不平衡差完全集中在少数按需供风分支上.该方法理论上考虑到了通风系统按需供风分支的存在,具有理论完善、结果正确、可降低风量调节实施的难度的特点.图1,参11.     

用Scilab开发通风网络解算软件的优越性

为了让通风工作者在不必精通计算机编程的情况下快速完成通风网络的解算,并能实现在基本不投入资金的情况下得到一套完整的通风解算系统.对Scilab在矩阵解算方面的优越性以及通风网络解算的矩阵运算本质进行了分析.对比了选用Python,Visual Basic和Scilab 3种语言实现的牛顿法解算模块,在代码的简洁可读性、执行效率、可移植性、开发平台的开放性等方面进行了研究.对Scilab通风工具箱的基本框架和使用方法进行了阐释.结果证明在通风系统解算方面Scilab相较于Visual Basic等编程语言,在界面友好程度方面基本持平,在代码编写量上显著减少,在可扩充可二次开发方面具有不可比拟的优势,在跨平台性上表现优良.但是由于Scil-ab是解释性语言,相较于编译型语言在程序执行时间上相对较长,而相对于基于虚拟机的语言时间基本持平.综合各种因素分析,认为Scilab在通风软件开发方面具有优越性,宜于在通风教学、科研以及工程应用中推广.     

三维仿真软件Ventsim在矿井热害控制中的应用

鸡西矿务局东海矿高温热害严重,高温不仅影响了围岩的力学性质,而且严重影响矿井安全生产,已成为限制其深部开采的主要障碍之一.利用三维仿真软件Ventsim建立井下三维模型,在已测定通风阻力的基础上,通过热模拟,模拟出井下实际状况;在此基础上,模拟采取了相关降温措施后,温度的变化情况.通过不同措施的降温效果比较,选择相对较合理的降温方式.通过对东海矿5采工作面的实际应用,模拟取得了良好的效果,说明Ventsim在矿井热模拟方面的准确性与可靠性,对降温措施的选择具有很好的指导性.     

矿井地面固定式液态CO2防灭火工艺流程模拟

根据采空区煤自然发火的实际情况,在分析CO2相态的基础上,为了防止液态CO2在长距离输送过程产生干冰堵管,确定了液态CO2汽化输送的防灭火工艺流程,建立了液态CO2汽化管道输送的热力学模型.利用Aspen HYSYS V7.3软件模拟了液态CO2汽化管道输送过程及影响因素,通过对液态CO2汽化管道输送过程模拟与分析,得出了液态CO2汽化时摩尔流量与加热量、有效输送管长、管道出口温度等之间的关系,确定了加热器功率与管道入口温度、压力和管道出口温度、压力及管道长度之间的关系;根据不同矿井的实际情况,确定合理的加热功率,提高防灭火的效率,优化液态CO2防灭火系统的工艺技术参数,确保系统能够安全稳定地运行,研究成果对促进CO2防治煤层自燃技术体系的完善具有重要的意义.     

矿井测量视化仿真系统的开发与研制

针对目前矿井测量信息管理的程序没有充分利用先进的面向对象、可视化环境、事件驱动机制等技术于一体的问题,利用Visual C++(后称VC)与SQL数据库管理软件开发了矿井测量视化仿真系统.它能够更有效处理测量数据,并对井下的实际巷道结构更真实的描述.该软件不仅在图形上达到了仿真,而且对于数据的计算查询等功能也更为方便,更能够适用于矿山井下测量数据的管理和应用.     

矿山技术经济评价系统软件的研制与开发

综合应用技术经济评价的有关公式和概率分析的数学方法，利用面向对象的可视化编程语言VB6．0研制与开发了一个矿山技术经济评价系统，并介绍了系统的设计，应用和运行环境，通过应用实例表明该系统使用方便，运行可靠，和其他相关软件相比具有明显的优点。     

矿山技术经济评价系统软件的研制与开发

综合应用技术经济评价的有关公式和概率分析的数学方法,利用面向对象的可视化编程语言VB6.0研制与开发了一个矿山技术经济评价系统,并介绍了系 统的设计、应用和运行环境.通过应用实例表明该系统使用方便、运行可靠,和其他相关软件相比具有明显的优点.     

矿井火灾避灾决策支持系统的研究与设计

矿井火灾避灾决策支持系统是“数字化矿山”建设中的一个重要组成部分,矿井一旦发生火灾将会带来极大的财产损失甚至人员伤亡。本文对巷道发生火灾时避灾路线的选择、巷道内的温度分布以及烟雾的扩散进行了研究。设计了基于B/S模式的WebGIS三层体系结构的决策支持系统。     

突出瓦斯流与矿井通风系统耦合移动仿真

针对2009年重庆松藻煤电有限公司同华煤矿＂5.30＂特别重大煤与瓦斯突出事故,运用有源通风网络理论和数值模拟仿真技术（开发了计算机仿真系统）,对瓦斯突出时期矿井通风系统突变过程进行了详细模拟。突出后矿井通风系统一般经历突出溢流、自然流动和通风顺流3个过程。在突出源动力作用下,做辐射流动,可沿主进风大巷逆流;瓦斯先灌入主通风巷道,滞后进入低风量风门巷道或硐室,导致这些巷道的瓦斯浓度超限,威胁矿井安全。突出完成后,瓦斯动力消失,矿井在瓦斯自然风压的作用下开始自然流动。在恢复通风后,矿井在通风机动力作用下瓦斯开始随风流动。受瓦斯自然风压干扰,通风机工况点出现频繁变动（与巷道网结构有关）,随着瓦斯排     

计算机房火灾危险性与烟气蔓延的FDS模拟及规律研究

高层建筑具有楼层多、人员密集等特点,一旦发生火灾将给人们的生命安全和财产带来巨大的威胁和损失。每年我国高层建筑火灾占了总火灾的6%,造成了重大的经济损失和人员伤亡,给社会安全带来了较大影响。本文运用FDS模拟软件对某一高层教学楼计算机房进行模拟,设置起火点为机房后部纸箱,火源功率为1.0 MW,教室两扇窗户和前门与外界连通,得出烟气蔓延速度、温度以及烟气层分布变化规律,热释放速率由于可燃物的叠加超过预设的1.0 MW,起火后10秒,烟气向延继顶部向四周扩散,并逐渐形成一个大于60℃的高温区域,烟气层最低点为1.47 m,影响人员逃生,并在受阻后进行回流,形成一个烟气的高密度区。在起火后30秒,烟气层高度稳定在1.6～2.02 m之间,烟气层在100秒后缓慢下降,100℃的烟气层的最低点为1.87 m。本文为高层建筑火灾烟气的有效控制、人员疏散、火灾扑救提供了理论依据。     

矿井火灾事故调查综合分析技术

为保证矿井火灾事故调查的科学性与客观性,确定风流与巷壁在非稳态热交换条件下的巷道纵向温度衰减理论模型;通过分析矿井火灾灾变的影响范围以及对井下设备和构件的破坏程度,对火场物证材料的内观表象应用于煤矿火灾事故调查进行可行性研究;通过对矿井火灾时井下常见材料的导电性能、金相组织、硬度以及强度变化的分析,得出井下常见物质不同程度受热后性能的变化规律;根据矿井火灾的特点,建立温度与物证受损情况的量化关系.研究结果表明:事故调查时,可根据受到火灾破坏的材料及设备的性能变化情况,明确火灾发生的原因,并反推出该部位在火灾时曾受过的最高温度以及持续时间,从而可推断火灾发生时的发展状况,为煤矿火灾事故调查提供物证分析技术支持.