提高矿井通风安全性的分区域通风系统设计

煤矿的通风系统是开采过程中重要的基础设施,对煤矿的安全具有重要的影响。分区域通风系统以其气流独立、风路短、阻力小的优点在矿井通风系统中具有广泛的应用。针对某煤矿的通风系统进行南北区分区域通风系统的设计,并对通风系统进行风阻的测定,从而进一步优化通风系统的布置,布置煤矿的通风安全。

煤矿通风安全评价及优化

为解决随着工作面推进通风线路延长、局部断面面积减小所导致的风量不足、风阻分布不合理等问题,结合煤矿实际情况提出了通风系统安全的综合评价指标体系,对所存在的通风问题进行综合分析,提出相对应的优化改造方案,并通过所构建的指标体系对不同优化改造方案的综合量化评价值进行对比,最终优选出最佳改造方案。

矿井通风系统优化工程实践

矿井通风阻力是影响通风系统供风效果的关键因素,通过对矿井总风阻影响因素进行分析,并进行通风系统总摩擦阻力计算,结合测算数据对通风系统进行结构优化。通过工程实践测试表面,优化通风系统供风量显著增加,供风阻力减小,效果显著。

采掘交替工作面风阻测定及通风系统优化

通风系统是矿井生产的重要保障。为了保证矿井的生产能力与安全性,介绍了矿井的主要概况,并对通风系统进行了分析;对采掘交替工作面的风阻进行测定,并提出了4点问题和3种方法;建立通风系统优化仿真模型,通过分析得到3点优化结论;研究了自然风对通风系统的影响,确定两台通风机之间相互作用较小,不影响系统优化后运行的稳定性。

煤矿“一通三防”及大采高综采工作面通风技术的改进研究

井下通风条件符合煤矿安全规程的要求,不仅可以为井下工作人员提供充足的新鲜空气和良好的气候条件,还可以冲淡和排除煤矿瓦斯等有毒、有害气体及浮游粉尘,瓦斯、煤尘和火灾都不会随意“兴妖作怪”。所以,“一通三防”便成为煤矿安全生产的重中之重。寺河煤矿的5306综采工作面采用的是一次性采全高大采高采煤工艺,单产产量高,生产强度大,综采工作面在生产期间的瓦斯绝对涌出量高,极容易造成瓦斯超限问题,“三防”问题非常突出。论述了矿井通风的基本任务和重要性,强调了通风设施的技术要求,详细叙述了寺河矿5306工作面的通风技术改进试验的过程,并对改进结果进行了检查分析。

白庄煤矿通风系统现状可靠性研究

针对白庄煤矿部分巷道变形较大导致有效回风断面减小,通风阻力增大的问题,采用现场实测和仿真模拟的方法,对矿井通风系统现状可靠性进行了研究,发现矿井南、北风井系统测定路线通风总阻力都符合煤矿通风技术条件要求,通风系统的自然风压为正值,阻力分布和风量分配合理,但通风系统现状仍存在以下缺陷:矿井北风井1号风机机械损耗大,效率仅43.77%;矿井角联分支较多,部分分支存在风流反向,不利于通风系统管理。

白庄煤矿通风系统现状可靠性研究

针对白庄煤矿部分巷道变形较大导致有效回风断面减小,通风阻力增大的问题,采用现场实测和仿真模拟的方法,对矿井通风系统现状可靠性进行了研究,发现矿井南、北风井系统测定路线通风总阻力均符合煤矿通风技术条件要求,通风系统的自然风压为正值,阻力分布和风量分配合理,但通风系统现状仍存在以下缺陷:矿井北风井1号风机机械损耗大,效率仅43.77%;矿井角联分支较多,部分分支存在风流反向,不利于通风系统管理。

通风系统降阻减压优化设计与应用分析

矿井通风系统存在风阻较大的问题,造成井内负压较大,严重影响井内生产安全与生产效率。通过明确通风系统风阻测定的方法与测算方式,掌握风阻影响因素,可以对通风系统进行优化设计,达到降阻减压的目的。优化设计主要包括3个方面,即通过自然分风减小功耗、调节主通风机频率和增加回风措施井。最后进行仿真应用效果分析,结果表明,优化后的矿井总风阻减小350.57 Pa,负压减小440 Pa,降阻减压效果明显。

通风阻力测定与系统优化研究

针对某煤业采用中央分列式机械抽出式通风工艺,利用矿区主、副平硐作为进风井,并设置回风斜井,以及存在的总供风量不足、进风风阻大且通风网络复杂等问题进行通风系统优化研究,探究供风量不足、风流串联以及风阻分布失衡要素,设计增设了二盘区进风斜井和二盘区回风斜井,使4^(-2)煤—5^(-2)煤与2^(-2)煤—3^(-1)煤的通风路线相互独立,依靠自然分风进行通风系统的优化。经过对风量分配、等积孔、风阻分布以及通风网络的计算分析可知,优化后的通风系统有效解决了原系统存在的问题,优化效果明显。

采掘交替工作面通风系统的优化及模拟网络解算

为解决随着工作面深入和采掘工作面数量增加所导致的通风量与需风量不相符的问题,在对煤矿通风阻力测定的基础上分析当前通风系统所面临的的实际问题,并结合现场条件提出了8套优化方案;而后基于通风系统优化网络解算模块对不同优化方案的效果进行模拟分析,得出了在通风容易和困难时期对应的改造方案。

基于风量特征的矿井通风系统阻变型单故障源诊断

将矿井发生巷道冒落变形、风门开关或者破损、风机性能下降、巷道延伸及报废、矿车运行、罐笼提升、煤仓放空等变化引起通风系统风量发生异常变化的现象称为阻变型故障,根据风量传感器感知的风量变化确定通风系统发生阻变型故障的网络拓扑位置及其等效风阻,对矿井通风安全智能化管理,提高通风系统的安全保障能力意义重大。通风网络具有较好的自适应性及鲁棒性,利用矿井通风仿真系统MVSS生成训练样本,分别构建了基于SVM的分类器和回归器对故障位置和等效风阻进行诊断。仅以风量为特征的通风系统SVM分类与回归问题是一个不适定问题,研究表明诊断的准确性与传感器的个数及布置位置的分散程度有关,与传感器所在巷道的网络拓扑灵敏度以及巷道风量大小无关。

矿井通风阻变型故障复合特征无监督机器学习模型

目前矿井通风系统阻变型故障诊断方法需要收集故障样本方可进行故障位置和故障量诊断,且故障位置诊断和故障量诊断需要分别建立对应分类和回归数学模型。针对矿井通风系统阻变型故障样本收集难度大和故障位置及故障量无法同时进行故障诊断的问题,将矿井通风系统阻变型故障诊断转换为最小欧氏距离的优化求解问题,提出一种无需样本参与训练的矿井通风系统阻变型故障诊断无监督学习模型,利用协方差矩阵自适应进化策略方法对无监督学习模型进行优化求解,实现分类与回归预测一体化。通过进行风量、风压单一特征和风量-风压复合特征的对比模拟试验,结果表明:所提出的故障诊断无监督学习模型和所使用的求解方法可有效地解决矿井通风系统阻变型无样本参与的故障诊断问题;故障诊断过程中无需单独分别进行故障位置和故障量诊断;风量-风压复合特征比风量或风压单一特征下的矿井通风系统阻变型故障诊断可达到更高的故障位置诊断准确率和更低误差的故障量诊断性能;即使选用部分观测点,也可实现较高的故障位置诊断准确率和较低故障量诊断误差的性能,且故障观测点比例大小与诊断性能无直接影响关系。

姚桥煤矿通风阻力测定及分析

针对姚桥煤矿通风系统现状,选定12条主要测定线路,采用精密气压计逐点测定法,对其通风系统阻力进行测定,全面掌握了矿井通风系统的阻力分布情况.分析结果表明:姚桥煤矿通风系统阻力分布基本合理,风量能够满足矿井实际生产的需求,矿井通风阻力主要集中在回风段.该阻力测定分析方法对其他矿井阻力测定有着重要要借鉴和指导意义.

局部通风风筒直径的选择

应用局部通风提高掘进工作面空气质量是非常普遍的,局部通风的通风效果和经济性与风筒的选择密切相关。从风筒的购置费用、通过风筒局部通风消耗的电费及风筒日常的安装维护费用等最低经济条件下,定量分析了使用经济风筒直径在局部通风系统中的优点,并且得出了经济风筒直径计算式。通过实例验证了经济风筒直径计算式的正确性,获得了工作面所需风量与经济风筒直径的关系。在独头巷道的断面尺寸允许条件下,尽可能采用经济风筒直径进行局部通风,能降低通风能耗、提高风量,达到较好的通风效果。

交通风力自然通风作用原理探析

研究目的:在顶部(或侧壁)设有多处通风孔的单向公路交通隧道中,车辆运动产生的交通风力将在开孔处形成相应的压力,探析其压力的形成和作用过程,以获取这种自然通风形式的计算方法。研究方法:将公路隧道内随机运动的车流假定为恒定持续的车流,根据动量、能量和质量守恒的基本定律,建立相关的关系式,探索分析这种隧道自然通风的气流运动规律。研究结果:建立并求解关于隧道各个分段风速的n元二次方程,其它参数则均可求取。研究结论:在有条件设置通风孔的前提下,单向公路交通隧道采用这种自然通风方式是一种有效的通风方案。

矿井智能通风关键技术

提出了智能通风系统的定义,分析了煤矿智能通风关键技术,研究了基于矿山检测监控系统参数的精确获取算法;建立了基于最小调节功耗的矿井通风网络自适应优化方法来实现矿井的按需分风;建立了矿井通风仿真与实时解算系统;将智能优化算法应用于矿井通风系统优化,及风阻风机的智能调节决策措施。以冀中能源峰峰集团羊东矿8272工作面为试验对象,验证了提出的智能通风关键技术的可靠性。

基于风量反演风阻的节点压能解析方法

为解决通风网络中部分巷道会无法完成通风阻力测定或测定结果不准的问题,引入节点压能解析计算方法,对已知压能的节点个数进行判别分析,给出已知节点压能个数判别式,实现在通风网络中利用两组实测风量数据与部分节点压能数据,反演所需未知巷道风阻值,进而得到较准确的巷道通风阻力值。由于测量风量比测定风阻容易得多,而且各矿井为保证安全生产均有大量风量数据,因此利用风量反演风阻可以避免实际阻力测定的繁重工作。通过实例分析,说明只要利用不同条件下通过相同巷道的两组风量数据及部分节点压能,就可以准确计算出待求巷道风阻。

矿井风门等效风阻实验研究及应用

为得到矿井风门漏风量与风压关系,实现对传统的通风网络解算算法进行改进,采用实验与理论分析的方法,通过构造的通风系统仿真模拟风门,分析不同漏风面积下风量和压差之间的关系,推导并验证了改进的通风网络解算算法.研究结果表明:风门不同漏风面积下风量和压差呈指数函数关系,改进的网络解算算法不仅降低了传统的通风网络解算算法的误差,而且解算得到的风量值更符合实际情况.

汽车隧道内气流及污染问题研究

研究了汽车隧道内的空气流动及污染扩散问题。对隧道内各种通风竖井进行简化,建立相应的隧道内空气总的运动方程。在采用龙格-库塔法求出流动情况的基础上,求解污染扩散方程,计算隧道内的污染纵向分布,从而建立了一套隧道内的流动及污染分布的工程估算方法。计算结果表明该方法的有效性,得出了使用不当的通风竖井方案反而会抑制隧道内污染物扩散的结论。

闽南小煤矿通风系统分析及对策

闽南小煤矿通风系统大部分因采煤系统不完整或者是多个矿串联通风 ,系统漏风严重 ,受自然风压影响明显 ,而造成风流紊乱 ,通风系统缺乏安全性和稳定性 ,给安全生产带来困难。针对这种情况 ,以黄坑矿为示范区 ,通过通风系统阻力测定及网络解算 ,分析了矿井通风系统阻力分布与风量分配存在的主要问题 。