基于Eclipse RCP的隧道施工通风风机选型系统研究

为实现隧道施工通风风机自动优选,根据通风工程基础理论和隧道施工通风管理的业务需求,运用Java编程语言、Eclipse RCP技术,设计并开发了隧道施工通风风机选型系统并对风机选型的基础参数计算、风机性能曲线的拟合方法、选型曲线的自动绘制进行了介绍。实践证明,所选风机机型系统稳定可靠、操作简单、求解结果准确、实用性强。

通风风机异常分析及解决方法

针对华能南通电厂一期灰库A通风风机在使用过程中发生的异常情况,分析了风机损坏的主要原因,提出了相应的处理方法,并在多年生产实践中得到了有效的验证,确保了风机在换型后安全平稳运行。

煤矿用离心通风机导叶叶型结构的优化设计研究

对煤矿中使用的离心通风机结构及相关参数进行介绍,阐述了前导器内导叶结构参数对设备性能的重要性。基于CFD有限元软件构建离心通风机的模型,模型中选用SSTκ-ω湍流模型,将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的正确性。对平板形、弧形和对称翼形3种导叶结构进行对比研究,发现对称翼形结构下的通风机效率最佳。在原有翼形结构的基础上,设计了4种翼形导叶结构,主要是改变了叶根和叶尾的形状、叶根与叶尾之间的扭转角。数值模拟结果表明,翼形3导叶结构的全压、效率、压力损失、湍动能等均处于最佳状态。所以将翼形3导叶结构确定为最优的结构,能够显著提升离心通风机的综合性能。

矿用通风机叶片线激光测量数据优化方法研究

测量模型的提取是矿用通风机叶片几何变形检测的关键,为了提高叶片测量模型的精度,提出一种基于最小二乘准则的线激光测量数据优化方法。首先,利用卡尔曼滤波算法实时处理线激光传感器原始测量数据,提高坐标测量精度,为后续模型构建提供精准数据;然后,采用三次多项式法、三次B样条法、高阶贝塞尔法分别拟合求解三个测量模型,并基于最小二乘准则评价各模型的显著性水平,从而优选出适合通风机叶片几何特征的测量模型;最后,进行了实验研究。结果表明,采用三次B样条函数构建叶片测量模型可以获得最佳的拟合效果,其显著性评价因子最小(小于0.05),本方法通过数据优化有效提高了叶片测量模型的精度,为后续通风机叶片几何评价提供一种有效的技术解决方案。

基于遗传算法与Hardy-Cross方法的矿井通风机控制

针对矿井通风机系统控制的复杂问题,提出了一种遗传算法与Hardy-Cross方法相结合的矿井通风控制,强化了其在处理离散变量和非凸搜索空间中寻找全局最优解的能力。通过数学形式化定义问题并结合基尔霍夫定律,确立了通风机网络的优化模型。根据实际用风情况智能调节通风机的供风量,以实现能源节约和安全生产的目标。通过对某煤矿的通风案例深入研究和验证,风扇的配置在优化气流方面表现出了卓越性能。该研究不仅为矿山工程领域提供了新的优化思路和方法,也为通风机系统的管理提供了重要参考。

基于PID对矿井局部通风机控制器的设计分析

在矿山开采作业中,局部通风系统在维护工作环境安全方面扮演着关键的角色,以确保安全性。随着矿山开发进度的推进,环境变得越发复杂,因此需要局部通风机进行内部调节。局部通风机的风量调节作为研究的重点,旨在探究其对于确保安全开采的重要性。本文对通风机的工作方式和PID原理进行详细分析的基础上,利用Simulink软件创建了PID和模糊PID控制算法对应的仿真模型。通过仿真实验,得出结论,在通风机的风量调节应用中,采用模糊PID控制系统能够迅速实现系统的稳定,从而达到更佳的调节性能。在矿山开采作业中,采用模糊PID控制系统进行局部通风机的风量调节具有重要意义。它能够快速适应复杂的矿山环境,并通过智能化的调节策略实现系统的稳定性,从而确保工作环境的安全性和高效性,这对于矿山开采的顺利进行具有重要的促进作用。

气流染色机用离心通风机的优化设计

离心通风机是气流染色系统的核心部件,其性能优劣直接决定气流染色系统的染色质量和能耗水平。本文针对某气流染色机用离心通风机的气动性能和几何结构开展优化设计,以风机全压PtF和全压效率ηtF最大化为优化目标,利用基于人工神经网络构建的代理模型,结合带精英策略的遗传算法对离心通风机叶轮开展优化设计,同时基于叶轮与蜗壳耦合整机气动匹配条件下对蜗壳几何结构进行优化设计。试验结果表明,优化设计的离心通风机结构更紧凑,其全压PtF提升约500Pa,其全压效率ηtF提升约5%。

基于PID的矿井通风机智能监控系统的设计应用

通风机是保障矿井安全生产的主要设备。针对主通风机稳定性差、风压调节效率低、故障率高等问题,基于PID控制器设计了矿井主通风机智能监控系统。该系统采用风量、风压变频控制理论,实现了对风量、风压的分段调控。根据实际应用表明,新的控制系统实现了主通风机的变频控制,同时将运行时的电能消耗降低了12.6%,有效提升了主通风机的运行效率和经济性,保证矿井通风系统持续、自动、智能、高效运行。

局部通风机性能改进及其在煤矿通风系统中的应用

本文主要讨论了局部通风机性能的改进及其在煤矿通风系统中的应用。首先介绍了局部通风机的基本工作原理,并分析了局部通风机性能评价指标的选择与分析。然后探讨了局部通风机性能改进的方法与途径,包括设计优化、流动特性模拟与优化及材料选择与工艺改进。接着讨论了局部通风机在煤矿通风系统中的位置与配置优化,及对煤矿通风系统性能的影响。随后分析了局部通风机性能改进对煤矿安全生产的意义,并通过实际应用进行了分析。最后讨论了局部通风机性能改进的挑战与解决方案。

煤矿主通风机自动控制系统设计及效果分析

为提升矿井通风系统的稳定性,避免矿井通风失稳,设计采用主通风机不停风倒机自动控制系统,主要包括系统总体架构、硬件结构和软件总体流程图,并结合应用模块化设计控制程序;对比分析系统改造前后,回风巷道风量和瓦斯数据信息,结果表明,该系统能够保证在风机倒机中系统的稳定,波动幅度小于10%,避免了在通风机倒机中产生瓦斯聚集及安全隐患,通风系统稳定。

局部通风机两级叶轮转速匹配研究

为了增强局部通风系统的能效性[1],并解决局部通风机在运行中存在的能耗高和经济效益低等问题,本研究采用了变频器技术以调节风机转速,从而调整其性能曲线以达到更高的能效[2]。首先,对局部通风系统中基本的理论进行了综合分析,研究了局部通风机的工作原理及数学模型。其次,利用流体仿真软件Fluent对不同工况下的转速匹配进行了模拟分析[3]。最后,根据所得到的匹配关系,为操作人员提供了相应的指导,使其能够根据实际工况情况调整局部通风机的转速,以满足所需的风量要求。

基于PLC的矿井通风机变频集控系统的设计与研究

针对煤矿通风系统主通风机传统起动与运行方式存在的起动电流较大、运行效率与可靠性低、设备运行能耗大等问题,采用PLC控制及变频调速控制技术对主通风机控制系统进行改造设计。系统以双冗余PLC为控制核心、变频器为调速装置,通过建立由工业以太网组成的通信网络完成井上井下互联互通,实现对主通风机远程集中监控、电机变频调速及输出风量自适调节等智能化功能。在实际应用中,系统可有效改善井下瓦斯浓度及稳定风量,实现节能降耗。

基于反向漏风的地铁区间隧道并联通风机运行调节优化

为明确隧道运营期间并联通风机的调节依据,依托青岛地铁八号线大洋站至青岛北站区间隧道,搭建隧道通风系统模型。通过并联试验,测定了通风机变频频率、电功消耗值及相应风量,并以功率差值占比、通风效率为依据,探究并联通风机的反向漏风规律和最佳频率匹配范围。结果表明:由于管网结构的影响,并联通风机反向漏风存在抑制临界点;为避免反向漏风,并联通风机变频调速处于额定转速的30%~50%、>50%~70%、>70%~90%时,其功率差值占比不宜大于1.6%、6.1%、17.6%;并联通风机同型号同频率运行时,通风效率不一定最优,要使并联通风机增效减耗运行,风机变频调速宜处于额定转速的70%~90%且功率差值占比≤6%。频率匹配范围的确定可为隧道运营期间并联通风机的变频调节提供参考。

用于矿井通风网络解算的通风机风压性能曲线自动识别方法

从通风机性能曲线图像中采样并识别风压性能曲线,进而拟合出风压性能函数是矿井通风网络解算的关键技术。目前常用人工方式识别风压性能曲线,效率低且准确性不高。提出一种基于图像处理技术的通风机风压性能曲线自动识别方法。采用双边滤波、图像锐化和二值化技术对原始通风机风压性能曲线图像进行预处理,以提高图像质量。分别基于腐蚀算法、轮廓检测算法提取通风机性能曲线图像中的网格线和坐标文字,采用逻辑运算、中值滤波、轮廓检测和K3M算法提取风压性能曲线。以逐行像素识别方式识别风压性能曲线的像素坐标,采用模板匹配算法识别坐标数字,进而完成像素坐标到物理坐标的转换,实现风压性能曲线识别。将通风机风压性能曲线自动识别方法集成至通风网络解算软件,对通风机风压性能曲线进行识别试验,结果表明,该方法对单条风压性能曲线的采样速度为24 Samples/s,识别的风压性能曲线与原始曲线的重合度高,风压拟合值与原始值的最大误差仅为0.88%,较人工识别方法大大提高了通风网络解算效率和准确性。

煤矿主通风机不停风倒机技术的优化控制研究

针对目前煤矿主通风机在倒机过程中存在的智能化程度低、倒机流程复杂等问题,对主通风机停风倒机问题进行了深入分析,探讨了在无法实现备用主通风机热切换时,对主通风机倒机过程进行优化控制,同时采用智能化控制技术对其控制设备进行信息化升级改造,以完善主通风机不停风倒机流程,并详细阐述了在优化控制下的倒机流程及相应的解决方案。通过在山西天地王坡煤业有限公司的实际工程应用表明,主通风机在没有水平风门且不进行施工改造的前提下,成功实现了不停风状态下的倒机,这一举措不仅将倒机时间缩短了50%以上,还消除了备机故障状态下倒机所带来的停风风险。同时,主通风机在倒机时的风速降低时间也得到了显著提升,倒机时间优化效果显著,有效提高了煤矿通风系统运行的安全性。

工作面通风机集中控制系统的设计及应用分析

针对煤矿通风机控制系统存在控制精度偏低、运行维护成本偏高的问题,以潞安化工集团某矿通风机应用情况为例,为通风机设计了集中控制系统,介绍了系统的总体设计方案,设计了系统的硬件部分及软件部分,应用该通风机集中控制系统后,通风机控制精度更高,反应更灵敏,运行更稳定可靠,通风机的巡检次数可由原来的1h/次改为2h/次,减少控制维护人员,降低运维成本,减轻工人劳动强度,提高通风机工作效率。

矿井通风机无人值守技术分析及应用

煤矿通风系统被视作为煤矿六大系统之一,在矿井生产过程中担负着确保生产工作正常进行和保障井下矿工安全的重要职责。由于矿井通风机的工作环境复杂恶劣,传统通风机监控系统在监测、控制和检修等方面依赖人工处理,缺乏实时性、准确性和可靠性,存在诸多安全问题。针对智能矿山建设需求,提出一种基于传感器技术和嵌入式计算机技术的智能监控系统,可以实现对通风机运行参数及其周边环境信息的实时监测和对通风机故障的远程诊断预警。该系统有效提高了矿井通风系统的可靠性并节省井下人力资源,实现矿井通风机无人值守的目标。

矿井通风机叶片改造对通风机性能的影响研究

煤矿在用通风机系统的安全可靠运行,对矿井的安全生产至关重要,因此通风机在达到一定的使用年限和技术落后等情况下,通过调节风机叶片来提升通风机的性能是风机改造重点。为了提高矿用轴流式风机在运行过程中的效率和稳定性,利用流体仿真分析软件,对第一级风叶在不同安装角情况下的风机运行特性进行分析。结果表明,第一级风叶安装角的偏离度越大,风机运行时的效率和全压越低,噪声越大;当风机在额定流量一定的情况下,叶片安装角负向偏离时的运行特性优于正向偏离时的特性,大幅提升矿井通风机的性能。

通风机运行状态监测及预警系统设计与应用

某煤矿井下FBCDZ-10-No36轴流式通风机频繁发生电机、轴承、叶片等故障问题,严重影响通风机安全运行。针对性设计一套基于BP神经网络通风机运行状态监测及预警系统。该系统整合现场硬件监测、上位机软件处理及工业以太网通信,通过振动加速度传感器精确采集通风机关键部位振动数据,提取特征参数,利用BP神经网络进行故障类型分析和预警。实际应用效果表明,该系统应用后通风机故障率从7.2次/月降低至0.15次/月,大幅度降低通风机故障率,保障通风机的安全稳定运行,经济和安全效益显著。

矿井对旋轴流式主通风机性能曲线的现场测试研究

矿井主通风机性能测试是检查通风机运行是否正常的主要技术措施。镇城底矿针对矿井主通风机性能测试时风杯支架存在难搭建的问题,基于当前风机测试方案,分析设计存在的问题,对原有测试方案及风杯支架进行了优化改造,重点改进了风杯支架的结构与固定位置。对比分析新测试方案与原始测试方案,发现改进后的风杯支架,更易操作,通风机测试效率更高,经济性更好,应用效果更好,保证矿井的通风安全。