大型复杂矿井通风系统优化研究

发布时间：2017-08-19 16:46

  本文关键词：大型复杂矿井通风系统优化研究

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【摘要】：矿井通风是矿山企业生产中的一个非常重要的工作，井下通风的好坏直接关系到整个矿山的安全生产和经济效益。随着矿山的不断扩产扩能和开采向深处延伸，矿井通风网络不断的复杂化，随之而来的是矿井通风越来越困难，通风问题不断出现，对井下工人健康和矿山生产产生影响。 本论文在查阅和学习大量有关通风系统优化和改造的文献资料的基础上,以广西某大型锡矿矿井通风系统为研究对象，采用现场调查测定与评价的方法，分析了该矿因作业中段和分层多、作业点多而分散、多民窿、垮落区和废旧巷道多等原因，导致了矿井内风流紊乱、漏风量大、风量不足、有效风量低、盘区风量分配不均等，严重影响了井下的安全生产。为此，论文针对矿井存在的实际问题，应用风流流动理论、矿井通风三维仿真系统软件等，开展了如下主要研究工作：分析和总结大型复杂矿井通风系统的共性，如矿井通风网络测定和调查内容、矿井通风共性问题、通风网络的调节技术；利用平差优化法对矿井通风网络进行调查和测定，掌握井下通风现状，并对风量、需风点风流风质、风机性能参数和自然风机等进行分析，对井下中段作业面需风量进行计算分析，确定矿井总进风和中段风量分配；建立了矿井通风网络数字化、数据库和网络解算模型；拟定多个矿井通风系统优化方案，，对几个方案进行网络解算、技术经济可行性分析，利用突变理论优选方案；对最终确定方案的关键性措施进行技术可行性分析，如矿用空气幕的选择和安设、风窗位置的选择和效果分析。 根据最终确定方案施工，最后经过现场验证，该矿通风效果得到明显改善。研究结果表明，应用矿井通风三维仿真系统软件和突变理论，可以为矿山优化出合理的通风系统方案；应用矿用空气幕技术能够有效实现风流合理调节，使各中段风量满足设计要求；调节风窗的应用能有效控制中段回风量。 本文创新性的应用矿井通风三维仿真系统软件和突变理论解决通风系统方案优化问题，以及应用矿用空气幕解决了中段风流分配不合理的问题。
【关键词】：复杂性 通风系统 优化 空气幕 效果分析 稳定性
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD724
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 国外通风系统优化技术研究12-13
• 1.2.2 国内通风系统优化技术研究13-14
• 1.3 主要研究内容和技术路线14-16
• 1.3.1 主要研究内容14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 第二章 矿井通风系统优化技术16-25
• 2.1 矿井风流调节技术16-19
• 2.1.1 传统风流调节技术16-17
• 2.1.2 矿用空气幕的研制与运用17-19
• 2.2 矿井通风网络测量平差19-21
• 2.2.1 通风网络测量路线优化19
• 2.2.2 分支风量测定值的平差19-21
• 2.2.3 分支风阻值的调整21
• 2.3 矿井通风网络分析软件21-23
• 2.4 突变理论23-25
• 第三章 矿井通风系统优化基础研究25-34
• 3.1 矿井通风网络优化基础数据25-29
• 3.1.1 矿井通风系统调查内容25-26
• 3.1.2 基础数据的测试26-28
• 3.1.3 矿井通风网络共性问题分析28-29
• 3.2 矿井通风系统优化基础数据分析29-32
• 3.2.1 矿井通风网络风量分析29-30
• 3.2.2 需风点风流风质分析30-31
• 3.2.3 风机性能参数分析31
• 3.2.4 矿井自然风压分析31-32
• 3.3 本章小结32-34
• 第四章 矿井通风系统方案优化应用研究34-65
• 4.1 工程实例及分析34-39
• 4.1.1 矿区基本情况34-35
• 4.1.2 矿井通风网络调查测定结果35-37
• 4.1.3 矿井通风系统评价指标37-38
• 4.1.4 矿井通风系统综合分析38-39
• 4.2 矿井通风系统优化依据与步骤39-41
• 4.2.1 矿井通风系统优化依据39-40
• 4.2.2 矿井通风系统优化步骤40-41
• 4.3 矿井通风系统需风量计算41-43
• 4.3.1 矿井作业点需风量计算41-42
• 4.3.2 各中段风量分配42-43
• 4.4 矿井通风系统优化模型43-47
• 4.4.1 矿井通风网络三维处理43-44
• 4.4.2 矿井通风网络数字化处理44-45
• 4.4.3 通风网络解算模型45-47
• 4.5 矿井通风网络分析与模拟47-49
• 4.5.1 网络解算原始数据库建立47-48
• 4.5.2 原始数据库可靠性验证48-49
• 4.6 矿井通风系统方案优化应用研究49-54
• 4.6.1 优化方案拟定原则49
• 4.6.2 拟定优化方案49-54
• 4.7 矿井通风系统优化方案优选54-64
• 4.7.1 通风网络模拟计算结果比较54-56
• 4.7.2 技术经济比较分析56-59
• 4.7.3 矿井通风系统方案优选59-64
• 4.8 本章小结64-65
• 第五章 矿井风流有效流动调节技术及效果分析65-79
• 5.1 矿用空气幕调节风流技术65-69
• 5.1.1 增阻型空气幕65-67
• 5.1.2 引射风流型空气幕67-69
• 5.2 风窗调节风流技术69-74
• 5.2.1 风窗设置的技术分析69-70
• 5.2.2 调控风窗设计70-72
• 5.2.3 风窗设置的通风系统效果分析72-74
• 5.3 矿井通风系统稳定性影响因素分析74-75
• 5.4 应用结果及分析75-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第六章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-85
• 附录85-89
• 附录 A 网络解算前处理数据85-87
• 附录 B 技术方案二网络解算结果87-89
• 个人简历 攻读学位期间研究成果89-90
• 致谢90-91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 戴广龙,张国枢;浅谈调节风窗的合理设置[J];东北煤炭技术;1999年05期

2 蒋军成，陈全;计算机在矿井风网优化调节计算中的应用[J];东北煤炭技术;1995年01期

3 曾正;杨欢;赵荣祥;;基于突变决策的分布式发电系统电能质量综合评估[J];电力系统自动化;2011年21期

4 吴勇华;调节风窗的流量特性分析[J];煤炭工程师;1998年04期

5 李春宏;;轴流通风机失速与喘振分析[J];风机技术;2008年02期

6 段国泰;;矿井通风阻力测定问题浅析[J];甘肃科技;2008年23期

7 曾宪禄;基于灰色关联分析的矿井通风系统优化评判[J];矿业工程;2005年05期

8 林建广;赵恩平;蒋仲安;陈宙;;矿井通风网络图绘制与解算一体化系统的研制[J];矿业工程;2006年06期

9 吴彦军;孙健;;浅谈矿山井下风流控制技术的应用[J];硅谷;2008年18期

10 刘殿武;调节风窗面积间接计算法[J];矿业安全与环保;2004年06期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 黄俊歆;矿井通风系统优化调控算法与三维可视化关键技术研究[D];中南大学;2012年

2 司俊鸿;矿井通风系统风流参数动态监测及风量调节优化[D];中国矿业大学;2012年

本文编号：701852