矿井通风网络风流最优控制的数学模型

本文运用系统工程原理,建立了矿井通风网络风流最优控制的规划模型,该模型能求解任何复杂矿井通风网络的风流控制问题。     

矿井通风网络风流调节的优化

本文提出矿井通风网络灵敏度的概念,通过对矿井通风网络灵敏度的分析,得到最优树的一次性选择方法。根据通风网络的树枝和余树弦集形成独立回路矩阵的方法,在程序设计时,采用稀疏矩阵技术来存贮独立回路矩阵和解线性方程组,提高了解算速度和节约内存。     

矿井正常和灾变时期通风网络解算的数学模型

将矿井通风网络中的空气流动作为一维可压缩流体的非定常流动，建立了矿井正常和灾变时期通风网络解算的统一数学模型。在同一实例中，通过与文献所提供结果的比较对模型进行了测试。采用该模型可以模拟出矿井正常通风期间风流定常流动状态、不可压缩风流非定常流动状态和可压缩风流非定常流动状态。结合算例模拟了矿井正常通风和火灾时期风流状态的连续变化过程。     

深部矿井季节性通风风流与围岩换热特性

 针对矿井通风入口风流季节性差别大的现象,对不同季节通风巷道风流温变规律进行现场测试,建立巷道围岩-风流换热的数学物理模型,数值模拟通风风流与围岩的换热特性。研究结果表明,风流在煤巷中流动过程中不断与围岩进行热交换,进而导致风流温度不断升高,但在工作面段风流升温缓慢,数值计算结果与实测结果相吻合。不同季节通风巷道内风流升温效果差别明显,入口风流温度越低,风流在巷道内流动相同距离时,温度越低,但温升越大。     

矿井通风网络解算研究现状与发展趋势

为解决矿井巷道风量配比问题,保证安全生产.国内外学者针对通风网络解算进行了系统的研究.通过查阅和整理国内外有关通风网络解算的文献和资料,总结了计算机技术普及前后时期的通风网络解算方法,并基于回路风量法对斯考德—恒斯雷法进行修正推导;阐述了国内外具有代表性的通风网络解算软件与软件研究方向,指出了目前通风网络解算软件研究中...     

基于WINDOWS的矿井通风网络解算软件的研制

针对现有矿井通风网络解算软件存在的不足,本文使用MATLAB和Visua1C++做为开发工具开发了基于Windows操作系统的矿井通风网络解算软件。采用引入回路重选策略的斯考德一恒斯雷解算算法,使得在通风网络模型上进行的风网解算速度加快。该软件采用通风网络参数解算与通风系统图形相结合方式,对王家岭煤矿通风系统进行网络解算,为王家岭煤矿通风系统优化提供依据。     

粒子系统算法在矿井巷道风流三维可视化中的应用

基于粒子系统算法,采用科学可视化技术,研究了矿井巷道风流三维可视化的若干关键问题,实现了巷道内风流方向、风流性质、风流速度和风流大小等方面的逼真显示和实时交互查询,对提高矿井通风管理水平起到了一定的促进作用。     

矿井火灾时期风流控制系统的研究

把矿井通风安全静态参数输入计算机，形成救灾指挥专家经验的知识库，根据火灾发生具体地点，结合火灾时期矿井风流状态对全矿风流进行系统模拟，得出正确救灾方法、手段及注意事项，帮助现场指挥人员救灾。     

矿井通风系统环境温度计算与分析

针对随着煤炭开采向深部延伸,围岩温度越来越高.矿井热环境带来越来越严重的矿山热害,在深部矿井开采中矿井热害问题成为制约其发展的重要因素.在深入研究矿井通风仿真技术和网络解算的基础上,计算和分析了所用通风巷道风流温度.首先分类分析影响风流温度的不同热源,推算不同热源的计算公式;然后划分矿井不同类型巷道的属性,对属性不同的巷道分别进行分析,综合了巷道总热量的计算方法.结合纳林河二号矿井实际情况,分析和计算矿井内风流温度参数,为高温矿井的系统计划和盘区开拓、规划总体通风系统和设计降温系统提供了参考依据.     

用独立通路法确定矿井通风网络的极值流

确定矿井通风网络极值流的常用算法有Ford-Fulkcrson法、Edmonds-Karp法和Dinic法。所谓独立通路就是采用深度优先搜索法在找通路的过程中，后面的通路至少要含有一条前面的通路所不含有的分支。独立通路法确定网络的极值流，就是利用找独立通路的思想来找增广路，找增广路时每次至少有一个分支达到饱和。从网络的源点开始进行寻边，找分支的可增广量为量大的出边，将该出边的末节点作为新的寻边始节点，继续找可增广量最大的出边，该搜索过程一直到所寻找的分支的末节点为网络的汇点为止，一条增广路即一条通路确定完毕，将该通路中分支的最小增广量作为通路的增广量对通路的各分支进行增广。增广后至少有一条分支达到饱和，删除饱和分支，用导出的网络继续找新的增广路并增广。     

Experimental Investigation on Local Air Age and Air Distribution of Stratum Ventilation

Because of the multiple problems on high energy consumption and unbalanced thermal comfort caused by the traditional ventilation system,a new concept of ventilation-stratum ventilation has been proposed,which sends the fresh air to the breathing zone directly.In this paper,the local air distributions of the displace-ment ventilation and the stratum ventilation in a model office were measured.The air ages in the breathing zone for the displacement ventilation and stratum ventilation were compared with the tracer gas concentration decay method.The decay curves of tracer gas concentration for these two ventilation systems in the breathing zonewere obtained, and the air ages were calculated.The experimental results show that the stratum ventilation sys-tem can offer lower air age for four mechanically ventilated cases in the breathing zone,and it can also provide better thermal comfort,which renews the air of breathing zone more quickly and reduces the energy consump-tion in some degree.The experimental investigation provides a theoretical basis for the application of stratum ventilation system.     

优化地铁站台气流分布对通风效果的改进作用

为提高某地铁站台通风效果，建立了气流运动的数学模型，模拟气流分布，分析了气体流动的计划时间、留置时间和绕行时间对空气龄的影响，通过增加吊顶送风、隧道送风或者串联隧道送风和站台排风的方法优化气流分布，降低了气流绕过楼梯阻碍的时间，从而解决了站台局部空气龄的异常，成功地改善了通风效果．     

存在风阻未知分支的大规模复杂通风网络解算方法

在一个复杂的地下矿通风网络中,通常存在风阻或风量无法直接通过工程的方法事先测量出来的分支,为复杂通风网络中分支风流特征突然改变的原因推断带来了相当大的困难。为了解决此问题,利用通风系统节点风量平衡定律、回路风压平衡定律和通风系统中其风阻值或风量值可事先测量出来的部分分支的信息,重新构建了通风系统风网解算模型,通过对该模型的严密理论推导,获得了一种新的风网解算方法．该算法还可进行通风系统漏风点辨识。     

瓦斯涌出量在矿井风量计算中的应用

针对小煤矿风量计算中瓦斯涌出量的取值,必须要考虑到设计产量大于瓦斯等级鉴定期间产量的实际情况,同时应根据已有的历年瓦斯等级鉴定报告中的相对瓦斯涌出量数据,需确定合适的瓦斯涌出量梯度,对矿井设计开采深部煤炭或设计通风困难时期风量的相对瓦斯涌出量作出预测。     

矿井复杂风网灵敏度求解及其稳定性分析

 为便于计算复杂风网的灵敏度,分析了矿井风网灵敏度和基于灵敏度的风网稳定性的概念,给出了用解析法求解灵敏度的公式,并使用Microsoft Visual C++编制灵敏度计算程序。引入分支风阻易变性系数,优化了基于灵敏度的稳定性计算方法。采用实例分析了灵敏度衰减规律,得出通风构筑物越多系统稳定性越强的结论,这与经验明显不符。针对此矛盾结论,阐明了基于通风构筑物分析与基于灵敏度的稳定性是从风阻的突变与波动两个级别对通风系统稳定性的不同定义,并明确了两种稳定性的重要程度。研究结果有利于正确使用基于灵敏度的风网稳定性进行通风方案优选。     

风网特征图确定通风系统极值流

应用风网特征图来确定通风系统最大流与最小流,解决矿井最大风量通过能力与全矿所需最小总风量问题。与文献中所提的方法相比,更直观、而且要简便得多.     

矿井通风系统优选的多属性决策方法

采用基于客观赋权方法的多属性决策方法，对矿井通风系统的决策方案进行了排序优选，使得优选模型更客观、精确。     

矿井可视化通风系统的研究

利用网络理论及计算机技术，研制开发了集绘图、数据管理、风网解算于一体的可视化矿井通风系统，为矿井通风图形一数据可视化管理提供了一种新的研究手段。     

矿井通风系统风量变化的可叠加性

 对控制方程为线性的物理现象存在着线性叠加原理。保持其他因素不变,通风系统风量变化与风阻变化之间是一种复杂的非线性关系,因而不能直接应用线性叠加原理。然而,以泰勒公式的应用为基础,通过将非线性方程线性化,则通风系统风量变化与风阻变化之间存在一定程度的可叠加性,即当风阻变化较小时通风系统内某些分支风阻单独变化所产生的通风系统风量变化的叠加总近似等于这些分支风阻同时变化所产生的通风系统风量变化。这种可叠加性的误差随着风阻波动幅度的增加而增加。通风系统的可叠加性对于通风系统风量波动的估计和通风系统风量波动的原因识别都具有重要意义。然而,对于大型复杂通风网络,叠加误差随风阻改变分支数以及随风阻改变量的变化而变化的定量描述关系仍需进一步深入研究。     

玉华矿矿井通风系统的综合评定

通过计算玉华矿矿井风量、风压及等积孔,对该矿井通风系统进行了综合评定。矿井移交生产及达到设计生产能力时,矿井总进风量为135m3/s;通风容易时期风压为1650.54Pa,通风困难时期风压为2917.09Pa;矿井通风容易时期和困难时期等积孔分别为3.95m2和2.97m2,属通风小阻力矿井。