北铭河铁矿通风系统分析与优化

发布时间：2017-04-28 17:07

  本文关键词：北铭河铁矿通风系统分析与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：矿井通风系统的分析与优化对矿井的生产安全有着重要的意义。本文以北铭河铁矿通风系统为例,首先,采用了现场实测、数据整理与分析的方法,建立了该铁矿的通风参数数据库。在此基础上,借助三维仿真软件,编制了适合北铭河铁矿的通风网络解算系统(TFJS1.0)。其次,通过理论推导,改进了千克炸药量需风公式,用改进后的公式计算该矿各个水平在20min、40min、60min、90min内排尽爆破后产生炮烟的需风量,为矿井通风技术人员提供参考。第三,针对该矿局部阻力过大的现状,对该铁矿产生局部阻力较大的断面突然缩小巷道和直角拐弯巷道进行理论计算和数值模拟,提出了将突缩巷道改造成渐缩巷道和在直角拐弯巷道连接处安设导风板的改造方案。第四,针对该铁矿的矿井总风量总是偏低的情况,采用理论分析和数值模拟的方法对该矿风量调节的方法(增加机站和降低风阻)进行分析,得出的结论是:这两种方法并没有多大效果;第五,对该铁矿主要通风机(轴流式风机)风压特性曲线进行分析,提出将轴流式风机风压特性曲线划分为高梯度段和低梯度段。而北铭河铁矿矿井总风量偏小的原因就是其总风阻曲线与主要通风机风压特性曲线的高梯度段相交,以致该铁矿总风量总是提高不了。借助北铭河网络解算系统(TFJS1.0)对“原因”进行了模拟解算,通过数据整理和绘制曲线图,印证分析的正确性。最后,提出了在该铁矿回风斜井增加主要通风机的改造方案,通过模拟解算和对比分析,该方法能够增加矿井总风量,是一个行之有效的方案。
【关键词】：理论分析 网络解算 数值模拟 数据库 通风系统 梯度
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD724
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.1.1 研究背景8
• 1.1.2 研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 国内研究现状9-11
• 1.2.2 国外研究现状11-12
• 1.3 研究方法及技术路线12-13
• 1.3.1 研究方法12
• 1.3.2 技术路线12-13
• 1.4 研究内容13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第2章 通风系统现状分析15-25
• 2.1 概况15
• 2.1.1 矿山开采概况15
• 2.2 通风参数测定方法15-16
• 2.3 通风参数测定过程16-22
• 2.3.1 准备工作16-17
• 2.3.2 测点布置和选择17-19
• 2.3.3 操作要求19
• 2.3.4 数据记录19-20
• 2.3.5 参数计算20
• 2.3.6 建立通风参数数据库20-22
• 2.4 测定结果及对比22
• 2.4.1 矿井总进回风量22
• 2.4.2 各水平进回风量22
• 2.5 北铭河铁矿通风系统现状22-24
• 2.5.1 风量供给不足22-23
• 2.5.2 风流不稳定23
• 2.5.3 东风井局部阻力大23-24
• 2.5.4 水平间风量分配不均衡24
• 2.5.5 部分巷道微风、甚至无风24
• 2.6 本章小结24-25
• 第3章 风量需求分析25-34
• 3.1 风量计算依据25-26
• 3.2 计算公式分析26-27
• 3.2.1 公式由来26
• 3.2.2 公式讨论26-27
• 3.3 各水平需风量27-32
• 3.4 矿井总风量32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 通风网络分析34-48
• 4.1 矿井通风网络基本理论34-35
• 4.1.1 图论术语34-35
• 4.1.2 通风网络的拓扑关系35
• 4.2 矿井通风网络基本性质35-38
• 4.2.1 质量守恒定律35-36
• 4.2.2 能量守恒定律36
• 4.2.3 阻力定律36-37
• 4.2.4 串联风路特性37
• 4.2.5 并联风路特性37
• 4.2.6 角联风路特性37-38
• 4.3 矿井通风网络解算38-42
• 4.3.1 通风网络解算数学模型39-40
• 4.3.2 通风网络解算方法40-42
• 4.4 北铭河铁矿通风网络解算系统的建立42-47
• 4.4.1 系统的建立43-45
• 4.4.2 系统的特点45-46
• 4.4.3 网络解算过程46-47
• 4.4.4 数据验证47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 通风系统阻力分析48-64
• 5.1 矿井通风阻力分析48
• 5.2 矿井局部阻力48-56
• 5.2.1 井巷突然缩小48-56
• 5.2.2 井巷成垂直相交56
• 5.3 东、西部进风井局部阻力模拟分析56-63
• 5.3.1 东、西部进风井局部阻力计算57-58
• 5.3.2 定性模拟分析58-61
• 5.3.3 降阻措施61-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第6章 矿井风量调节分析64-82
• 6.1 矿井局部风量调节64-65
• 6.1.1 增阻调节法64
• 6.1.2 减阻调节法64-65
• 6.1.3 增能调节法65
• 6.1.4 比较65
• 6.2 矿井总风量调节65-66
• 6.3 北铭河铁矿风量调节分析66-81
• 6.3.1 通风网络图的简化66-67
• 6.3.2 风量调节67-68
• 6.3.3 矿井总风量分析68-71
• 6.3.4 水平风量分析71-75
• 6.3.5 模拟验证75-80
• 6.3.6 方案改造80-81
• 6.4 本章小结81-82
• 结论82-84
• 参考文献84-87
• 致谢87-88
• 作者简介88
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果88-89
• 附录89-95

【参考文献】

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本文编号：333202