矿井通风系统灵敏度分析

从风阻和自然风压两方面考虑,分别对分支风量对风阻的灵敏度以及分支风量对自然风压的灵敏度进行了分析.前者通过求解灵敏度微分方程组,得出灵敏度矩阵,根据矩阵的性质,可以对每一条分支的风流稳定、整个通风网络的稳定作出判断;后者从灵敏度的定义入手,应用线性伴随网路法进行计算,得出灵敏度为自然风压所在分支的动力消耗与i分支中空气动力消耗之比值,为判别风流反向提供了一定的依据.     

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。     

浅谈独头巷道瓦斯排放的几种常用方法

本文通过对煤矿井下独头巷道中的瓦斯排放几种方法的分析,通过对风流混合处瓦斯浓度与风量的关系的分析,揭示了独头巷道排放瓦斯全风压风流混合处瓦斯超限的成因,并且提出了相应的对策,对于避免局部通风机独头巷道违章排放瓦斯,防止“一风吹”,及其有效的进行日常的“一通三防”的瓦斯管理具有重要的现实意义。     

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),随着瓦斯排净,恢复到原来的工作状态。值得注意的是,低风量巷道和硐室中的瓦斯滞留时间相对较长,成为持续性瓦斯供给源,十分危险;此外,主流巷道与支路低风量巷道之间的延迟灌入或瓦斯滞留产生的瓦斯自然风压,导致局部回路发生逆转的风流紊乱现象,也容易扩大瓦斯波及范围,或形成瓦斯排放延迟与滞留。     

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.     

关于矿井安全监测系统数据处理技术的探讨

通过调用计算程序,对采集到的数据进行处理,可以使目前的监测系统的功能更充分地发挥作用,当测点的风量已知后,应用自然分风程序可以求所有分支的风量,而瓦斯源下风流各分支的瓦斯浓度,可根据节点瓦斯质量平衡和流出节点的各风流瓦斯浓度相同的原理来求得。     

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。     

存在风阻未知分支的大规模复杂通风网络解算方法

在一个复杂的地下矿通风网络中,通常存在风阻或风量无法直接通过工程的方法事先测量出来的分支,为复杂通风网络中分支风流特征突然改变的原因推断带来了相当大的困难。为了解决此问题,利用通风系统节点风量平衡定律、回路风压平衡定律和通风系统中其风阻值或风量值可事先测量出来的部分分支的信息,重新构建了通风系统风网解算模型,通过对该模型的严密理论推导,获得了一种新的风网解算方法．该算法还可进行通风系统漏风点辨识。     

矿内空气非定常流动数值模拟分析

建立井巷内空气非定常流动能量方程和通风网络中非定常流的数学模型。根据该模型可以模拟出矿井通风系统内非稳态下任意时刻、任意位置的风压和通过风量。分析了由进风井提升容器升降、矿车运行等扰动源引起风流脉动时巷道空气压力和风量变化规律。在扰动源有规律地扰动过程中，所引起的巷道空气压力和风量变化可视为周期振荡。     

荫营煤矿通风网络可靠性分析

应用通风系统理论及可靠性理论,从分支风流的稳定性方面分析通风网络的可靠性。首先是通过测段风流功率指标判断分支风流的稳定性,然后对于风流不稳定的分支应该用风量及风压敏感度指标对其进行分析,找出影响分支风流稳定的原因进行改进。并对荫营煤矿通风网络中的一部分分支风流稳定性进行初步分析和改进,提高通讯网络的稳定性。     

采空区自然发火位置相似模拟模型

为了研究不同类型的采空区漏风对采空区自然发火的影响,依据采空区的漏风状态不同,把采空区划分成不同的火灾危险区域,以此判断采空区发火位置.研制了相似模拟模型,针对采空区自然发火问题进行了多项模拟实验,观测并绘制了不同风量下采空区风压等值线及风流分布图;绘制了采空区不同位置漏风情况下风压等值线及风流分布图;绘制了上隅角设置瓦斯排放风筒后采空区风压等值线及风流分布图;设计了采空区充填带,并获得了采空区风压等值线及风流分布图.     

井巷风阻确定方法的研究与探讨

1 问题的提出在通风管理中,人们直接关心的是风量数据,而且可以方便测得。因此,能否利用已知的风量参数和其它容易得到的已知条件(如总风压等),参考井巷风阻的理论计算值或少量实测值来确定全部井巷风阻,并使之满足节点风量平衡及回路风压平衡定律。这一问题的解决既可作为常用测压方法的数据处理,也将为今后通风风阻的确定开辟新的途径。     

某些平面复杂网路角联分支风向的判别

本文以双角联网路为例,概述了某些平面复杂网路其风向不稳定分支的风向判别的推导方法:按风压平衡和风量平衡定律,列出所有独立网孔的风压平衡方程式和节点的风量平衡方程式,然后再根椐不稳定分支中风流的三个状态列出大于零、等于零和小于零三个方程式采取一定的技巧,用消元法消去方程组中的风量Q,得出一个纯风阻的关系式来。这个关系式就是所要求的判别式。并指出,在消元过程中,不能忽视正负根的问题,否则,所得出的判别式将是不完整的。文章纠正了以往在这方面所存在的问题。进一步完善了双角联复杂网路不稳定分支的风向判别式。     

采空区漏风及残煤瓦斯涌出对采场气流的影响

在国内外文献调研的基础上,通过渗流力学、岩石力学、采矿工程等多学科交叉,采用理论分析、数值计算结
合的方法,建立了煤矿采空区瓦斯流动数学模型。采用CFD 技术对漏风流分布及瓦斯浓度场进行研究,获得了整个
工作面上风流的速度和瓦斯浓度的分布情况,得到了漏入采空区和采空区返回工作面风流较为集中的范围,采空区漏
风量与工作面风量之间的变化关系,漏风流速沿采空区衰减规律,确定了整个工作面上瓦斯浓度最高的地方为回风隅
角,采空区内瓦斯浓度最高的区域也是整个采场瓦斯浓度最高的区域。通过对不同送风量的模拟研究,描述了瓦斯浓
度的运移趋势,得到了回风隅角瓦斯浓度与送风量的关系,并且发现近风侧瓦斯浓度梯度较大,增大送风量能降低近
回风隅角瓦斯浓度,但是会增加遗煤自燃的风险。揭示了采空区漏风和残煤瓦斯涌出对采场气体流动的影响规律。     

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。     

水淹工作面瓦斯综合排放技术

综采工作面在回采过程中突然出水,并伴随瓦斯涌出量增加,抽水过程中工作面抽水泵故障,水面上升导致下隅角被水淹没,进而导致工作面通风系统被切断,工作面瓦斯含量急剧增高。在恢复通风过程中,工作面、上隅角及支架间瓦斯浓度高。排放瓦斯历时较长。在不影响进度和尽量减少投资的情况下,采用了增大工作面供风量,上隅角安设水炮弹、架间安设多分支送风管等措施后,工作面瓦斯浓度降低,回风流的瓦斯浓度控制在了0.4%以下,保证了运输巷的正常排水,为工作面恢复全风压通风赢得了时间。     

采空区自然发火位置相似模拟模型

为了研究不同类型的采空区漏风对采空区自然发火的影响,依据采空区的漏风状态不同,把采空区划分成不同的火灾危险区域,以此判断采空区发火位置。研制了相似模拟模型,针对采空区自然发火问题进行了多项模拟实验,观测并绘制了不同风量下采空区风压等值线及风流分布图;绘制了采空区不同位置漏风情况下风压等值线及风流分布图;绘制了上隅角设置瓦斯排放风筒后采空区风压等值线及风流分布图;设计了采空区充填带,并获得了采空区风压等值线及风流分布图。     

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。     

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。