长距离矿井通风优化及阻力信息可视化管理研究

发布时间：2020-07-27 10:33

【摘要】：长期以来,由于煤矿的高强度生产以及资源整合等因素,造成矿井通风范围越来越大,通风路线逐渐增长,大部分矿井已形成长距离通风形式,通风问题已成为制约生产的主要因素。由于通风系统缺陷导致的瓦斯爆炸、粉尘爆炸等事故,不仅给矿井造成了严重的人员伤亡和巨大的经济损失,还破坏了企业形象,带来了恶劣的社会影响。因此加强通风系统优化研究,建立科学管理体系,对保证矿井安全生产,促进企业效益具有重大作用。本课题采用理论分析、现场测定、计算模拟、工程设计、模糊综合评价等方法进行矿井通风系统优化研究,主要研究内容及结论如下:(1)系统查阅、分析国内外有关矿井通风优化和管理技术的主要文献和相关研究成果,开展矿井通风系统优化理论研究,明确长距离矿井通风系统安全稳定性影响因素,为矿井通风系统的优化改造和可视化管理研究奠定基础。(2)对新安矿井通风系统进行测试分析,通过计算分析通风系统阻力、风量、主通风机工作性能等,确定制约矿井通风困难的因素为:长距离折返式通风、通风网路结构不合理、通风系统回风段阻力大、南北风机相互干扰。(3)以三维仿真系统为平台,构建矿井三维仿真通风系统模型,在上述通风优化研究的基础上,结合矿井开采和巷道布置规划,提出四种矿井通风优化方案。采用模糊综合评价与通风系统模拟论证相结合的方法对优化方案进行评价,确定方案4为最优方案。(4)鉴于矿井通风线路长,阻力信息存在测定困难、不易管理等问题,将监测系统与仿真系统进行结合,确定“关键阻力信息可视化路线”,将监测系统数据库中的数据融合到仿真系统中,通过设置测点ID号,实现仿真系统图形对象和数据库一一对应,最终实现通风阻力信息实时可视化显示,从而建立了一套科学、智能的阻力信息可视化管理体系。
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD724
【图文】：

图１．１矿井通风可视化管理研究趋势逡逑Ｆｉｇｌ．ｌ邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｔｒｅｎｄ邋ｏｆ邋ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ邋ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｍｉｎｅ邋ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ逡逑文的研究内容、方法和技术路线逡逑

１９９８邋２０００邋２００２邋２００４邋２００６邋２００８邋２０１０邋２０１２邋２０１４邋２０１６邋２０１８逡逑年份逡逑图１．１矿井通风可视化管理研究趋势逡逑Ｆｉｇｌ．ｌ邋Ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｔｒｅｎｄ邋ｏｆ邋ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ邋ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｍｉｎｅ邋ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ逡逑１．４论文的研究内容、方法和技术路线逡逑本课题依托于《新安煤业通风系统优化研宄》项目，以新安矿井为背景进逡逑行研宄，研宄的主要技术内容为：逡逑（１）长距离通风矿井通风系统稳定性分析逡逑６逡逑

图２．２角联网络图逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｄｉａｇｏｎａｌ邋ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑如图２．２所示，通风网络Ｇ邋＝邋（ｖ，ｅ），邋｜ｕ｜邋＝邋６，｜ｅ｜邋＝邋１０。节点巧到ｖ６为通风逡逑系统公共风路，根据风路敏感度的定义，我们可以构造一个ｍｘｍ的风路敏感特性逡逑矩阵３。逡逑ｅ＼＼邋今２邋ｅ＼ｍ逡逑ａ＝邋ｅｎ邋ｅｎ逦（２．１）逡逑？邋？邋．邋．邋．邋？逡逑＿ｅｍ＼邋ｅｍ２邋…ｅｍｍ邋＿逡逑上述矩阵中，每１行各元素的值反映了同一分支风量或风压受其他分支风阻逡逑改变的影响程度。把同一行各元素值相加可以得到通风网络中所有分支风阻变化逡逑对同一分支风量或风压影响的总和，即该分支的被影响度［４９］，公式如下：逡逑ｎ逡逑＾＝Ｚｋｌ逦（２．２）逡逑１０逡逑

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本文编号：2771724