潘三矿热害调查及风温预测研究

发布时间：2017-09-09 11:23

  本文关键词：潘三矿热害调查及风温预测研究

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【摘要】：随着我国煤矿开采深度的加深,热害成为矿井必须面临的问题。热害不仅加大了煤矿开采的成本,同时也影响了煤矿的安全生产。热害产生的原因调查是热害治理的前提,而风温的预测则是降温措施设计的关键。 本文以潘三矿为研究对象,对矿区井下热力状态参数进行了测试,根据热源的计算公式对井下热源进行了统计,结果显示地热是导致井下高温的主要因素。本文结合矿区地温钻孔资料,采用理论综合分析和回归分析等方法对矿区地温分布状况进行了详细的调查,研究表明潘三矿区平均地温梯度为3.2℃/hm,属于地温正异常区；-650m水平已处于一级热害区和二级热害区之间,热害较为严重。矿区出现地温正异常特征与多种地质因素有关,如褶曲构造、地下水的运移、地层的岩性以及岩浆岩活动等地质因素都会对地温的分布产生一定的影响。本文结合潘三矿区地质资料对引起矿区地温异常的地质因素进行了主次分析,得出褶曲构造是导致地温异常的最主要因素。 由于潘三矿热害较为严重,井下风流温度高,需要采取降温措施。而具体降温措施的设计,需要基于对井下风流温度进行预测评估,否则会导致成本过高或达不到降温要求。因此,预测井下风温是降温措施设计的关键。目前井下风温预测模型大都是数学理论模型,公式复杂,公式中的一些参数不易获取,导致应用推广能力较差。因此本文在基于对BP算法进行改进的基础之上,提出利用BP神经网络构建风温预测模型。预测模型在潘三矿井筒井底以及11163掘进面风温的预测中取得了良好的预测效果,风温预测的绝对误差不超过1℃。因此,该模型预测结果对于潘三矿降温措施的设计具有实际参考意义。为了提高风温预测模型的可操作性,本文基于matlab环境下,编制了BP神经网络风温预测GUI界面,并对界面进行了详细的操作,可实现对风温的智能预测。
【关键词】：热源 地温 地温梯度 地质因素 热害调查 凤温预测 BP神经网络
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD727
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-22
• 1.1 研究背景及意义14-17
• 1.1.1 矿井热害的普遍性14-15
• 1.1.2 热害的影响15-16
• 1.1.3 热害的研究意义16-17
• 1.2 热害问题研究现状17-19
• 1.2.1 地温研究17-18
• 1.2.2 风温预测研究18-19
• 1.3 存在的问题19
• 1.4 本文的主要研究内容及思路19-22
• 1.4.1 主要研究内容19-20
• 1.4.2 研究思路20-22
• 2 井下热源分析及计算22-32
• 2.1 井下热源分析22-25
• 2.1.1 地热22-23
• 2.1.2 机电设备散热23
• 2.1.3 输散热23-24
• 2.1.4 氧化散热24
• 2.1.5 人员散热24
• 2.1.6 空气自压缩热24-25
• 2.2 潘三矿井下热力参数测试及热源统计25-30
• 2.2.1 井下热力参数25
• 2.2.2 热力参数测试布置路线及测试结果25-29
• 2.2.3 潘三矿12318工作面热源统计29-30
• 2.3 本章小结30-32
• 3 潘三矿地温分布规律研究32-42
• 3.1 地温参数32
• 3.2 潘三矿地温梯度分布规律32-36
• 3.3 潘三矿地温分布状况36-39
• 3.3.1 矿区-650m水平地温分布状况36-37
• 3.3.2 煤层底板地温分布状况37-39
• 3.4 本章小结39-42
• 4 潘三矿地温异常地质因素分析42-52
• 4.1 矿区地质概况42-43
• 4.1.1 区域构造42-43
• 4.1.2 岩浆岩活动43
• 4.2 褶曲构造对地温的影响43-44
• 4.3 地下水运移对地温的影响44-47
• 4.4 岩性对地温场的影响47-50
• 4.4.1 新生界松散层对地温场的影响48-49
• 4.4.2 煤层对地温场的影响49-50
• 4.5 岩浆岩对地温场的影响50
• 4.6 本章小结50-52
• 5 井下风温预测模型的构建52-58
• 5.1 BP神经网络简介及其适用性52-54
• 5.1.1 BP神经网络简介52-54
• 5.1.2 BP网络在风温预测中的适用性54
• 5.2 基于matlab环境下预测模型程序的构建54-57
• 5.2.1 BP网络算法的改进54-55
• 5.2.2 面向matlab的BP网络风流温度预测程序设计55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 6 预测模型的实际应用及预测软件的展示58-74
• 6.1 井下风温的主要影响因子分析58
• 6.1.1 井筒风温的主要影响因子分析58
• 6.1.2 掘进面风温的主要影响因子分析58
• 6.2 潘三矿井筒风温度的预测58-63
• 6.2.1 井筒风温预测的过程及结果分析60-63
• 6.3 潘三矿掘进面风温的预测63-68
• 6.3.1 掘进面风温预测的过程及结果分析65-68
• 6.4 GUI界面的布局特点及展示68-71
• 6.4.1 GUI界面布局及特点的介绍68-69
• 6.4.2. GUI界面操作展示69-71
• 6.5 本章小结71-74
• 7 结论与展望74-75
• 7.1 结论74
• 7.2 展望74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-80
• 作者简介80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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6 阎如t，

本文编号：820151