基于通风网络解算的彭庄煤矿瓦斯分布规律研究

发布时间：2017-07-17 15:13

  本文关键词：基于通风网络解算的彭庄煤矿瓦斯分布规律研究

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【摘要】：我国是煤矿安全事故多发的国家，其中由于瓦斯引起的事故在所发生的矿难事故中占有很大的比例。研究煤矿瓦斯灾害的防治毫无疑问也是很受关注的科研课题之一，其中瓦斯涌出量的预测及其分布规律等研究对瓦斯灾害的防治具有着重要意义。 论文首先对国内外的有关矿井瓦斯灾害防治技术、瓦斯分布规律研究方法等进行了广泛的文献调研。然后，根据矿井通风理论、瓦斯涌出及瓦斯运动相关理论，建立矿井通风巷道瓦斯分布变化规律及其相互关系分析模型。最后，根据实际测得的矿井参数对矿井的通风网络进行通风网络解算，从而可以获得矿井的各个通风巷道的风量值。并且建立了相关时间序列预测模型，对矿井的瓦斯涌出浓度进行预测分析及误差检验，结合通风网络解算得到的各个巷道的风量值就可以得到巷道内的瓦斯涌出分布情况和规律。 本论文以彭庄煤矿做为研究对象，对彭庄煤矿进行了通风阻力测定、通风机性能测定，，从而对彭庄煤矿进行通风网络解算，获得矿井的风量分布情况。将对收集的矿井的采煤面和掘进面的某一个月的瓦斯浓度进行时间序列分析建模，进而获得未来五天的瓦斯浓度的预测值。将预测值和收集到的真实值进行误差分析，可以得到预测值是在可以接受范围之内的。将对矿井通风网络结算得到的各个巷道的风量值与预测的瓦斯浓度值相乘从而得到彭庄煤矿主要瓦斯涌出地点采煤面与掘进面的瓦斯分布规律情况，为矿井的实际生产中的瓦斯灾害预防起到很好的指导作用。
【关键词】：通风网络解算 分布规律 时间序列 预测
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 选题的背景和研究意义8-10
• 1.1.1 课题研究背景8-9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 通风网络的研究10-11
• 1.2.2 矿井瓦斯涌出规律的研究11-13
• 1.3 研究方案及技术路线13-14
• 1.3.1 研究的内容13
• 1.3.2 技术路线13-14
• 1.4 小结14-15
• 2 巷道内瓦斯分布规律15-22
• 2.1 瓦斯成因和涌出量测定15-16
• 2.1.1 瓦斯成因15
• 2.1.2 瓦斯涌出量15-16
• 2.1.3 瓦斯涌出量分类16
• 2.2 巷道瓦斯的浓度变化特点16-18
• 2.2.1 瓦斯浓度计算16-17
• 2.2.2 瓦斯浓度的变化特点17-18
• 2.3 风流稳定性分析18-21
• 2.3.1 风流变化及影响因素18
• 2.3.2 风流变化的主要规律18-21
• 2.4 小结21-22
• 3 基于网络解算的瓦斯分布模型22-38
• 3.1 通风网络解算22-26
• 3.1.1 矿井通风网络22-23
• 3.1.2 通风网络解算概述23-24
• 3.1.3 斯考特-恒斯雷法通风网络解算24-25
• 3.1.4 风网解算的步骤25-26
• 3.2 矿井瓦斯流动模型26-33
• 3.2.1 瓦斯运移边界条件26-27
• 3.2.2 瓦斯分布计算模型27-28
• 3.2.3 瓦斯的流经范围分析28-31
• 3.2.4 待测巷道的确定31-33
• 3.3 分支浓度的计算33-36
• 3.3.1 巷道瓦斯浓度计算理论33-34
• 3.3.2 巷道浓度计算过程34-36
• 3.4 巷道瓦斯相关性分析36-37
• 3.4.1 相关性系数计算36-37
• 3.4.2 相关系数集的表示37
• 3.5 小结37-38
• 4 时间序列分析简介38-43
• 4.1 时间序列的概念38
• 4.2 时间序列的分类38
• 4.3 时间序列分析的基本理论38-40
• 4.3.1 平稳性检验38-39
• 4.3.2 单位根检验39
• 4.3.3 纯随机性检验39-40
• 4.4 时间序列分析模型40-42
• 4.4.1 AR(p)模型40
• 4.4.2 MA(q)模型40-41
• 4.4.3 ARMA(p,q)模型41
• 4.4.4 ARIMA(p,d,q)模型41-42
• 4.5 瓦斯涌出预测指标时序预测的可行性分析42
• 4.6 小结42-43
• 5 彭庄煤矿瓦斯分布规律应用分析43-74
• 5.1 矿井概况43
• 5.1.1 矿井概况及生产开拓状况43
• 5.1.2 矿井通风系统状况43
• 5.2 数据的采集43-53
• 5.2.1 矿井通风阻力测定43-44
• 5.2.2 阻力测定数据及结果44-47
• 5.2.3 矿井主通风机检测数据及结果47-49
• 5.2.4 通风网络解算49-51
• 5.2.5 矿井瓦斯数据的采集51-53
• 5.3 数据处理53-63
• 5.3.1 采煤面数据处理53-56
• 5.3.2 掘进面数据处理56-63
• 5.4 预测结果分析63-73
• 5.4.1 采煤面预测结果63-66
• 5.4.2 掘进面预测结果66-72
• 5.4.3 矿井瓦斯分布预测结果72
• 5.4.4 预测结果误差检验72-73
• 5.5 小结73-74
• 6 结论与展望74-75
• 6.1 结论74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-79
• 在学研究成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马恒,贾进章,于凤伟;复杂网络中风流的稳定性[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年01期

2 何云;概率分析蒙特卡洛法计算程序的改进[J];化工技术经济;2004年12期

3 袁东升;采煤工作面瓦斯涌出量的灰色建模及预测研究[J];焦作工学院学报(自然科学版);2003年05期

4 孟海东;张玉英;;基于密度和对象方向聚类算法的改进[J];计算机工程与应用;2006年20期

5 钱鸣高;许家林;;煤炭工业发展面临几个问题的讨论[J];采矿与安全工程学报;2006年02期

6 付华 ,邵良杉;An optimized control of ventilation in coal mines based on artificial neural network[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2002年02期

7 ;矿井瓦斯涌出量预测方法的发展与贡献[J];煤矿安全;2003年S1期

8 黄显东,刘志梅,陈世龙,崔金库;矿井通风阻力测定方法及应用[J];煤矿安全;2004年08期

9 李聪江;郑书兵;张志峰;;矿井通风计算机模拟系统的应用[J];煤矿开采;2006年04期

10 王联;黎静;颜晓花;;瓦斯爆炸的原因及事故预防措施[J];煤矿现代化;2007年01期

本文编号：554182