矿井智能通风与热动力灾害防控

时间：2024/03/06　　点击量：

　　本书基于矿井智能通风这一新型通风模式，以矿井通风参数的智能获取尊龙人生就是博!官方网站下载、矿井通风智能计算和矿井通风智能控制基础理论为主线，研究矿井智能通风与矿井火灾尊龙人生就是博!官方网站下载、瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸等热动力灾害耦合问题，结合作者的科研尊龙人生就是博!官方网站下载，提出了一些新理论和新方法尊龙人生就是博!官方网站下载。全书共分为绪论、矿井通风参数精准智能获取、矿井通风实时智能计算、灾变时期矿井通风智能控制理论、矿井通风参数快速调节理论、矿井通风系统可靠性理论6 章尊龙人生就是博!官方网站下载，旨在为矿井智能通风的实际应用提供理论指导。

　　矿井智能通风是基于获取的通风实时参数进行智能分析与调控的按需供风，同时保证通风系统稳定可靠的一种新型矿井通风模式。矿井智能通风主要包括矿井通风参数实时获取、智能分析与决策、快速精准按需调节尊龙人生就是博!官方网站下载尊龙人生就是博!官方网站下载、灾变时期风量智能控制等内容，各环节的顺利运行对矿井智能通风的可靠性都至关重要。本书通过理论分析、数值模拟和实验研究的方法对矿井智能通风的基础理论进行了研究。

　　矿井通风参数实时获取是通风网络智能分析与决策的基础尊龙人生就是博!官方网站下载，但是尊龙人生就是博!官方网站下载尊龙人生就是博!官方网站下载，传感器布置不合理或测量方法不科学都将无法及时准确获得通风参数数据尊龙人生就是博!官方网站下载。此外，矿井巷道的风阻测量难度大，有时甚至无法测量，现阶段巷道风速测定方法存在误差较大，且单点速度无法准确代替巷道平均风速等问题，都给通风参数的精准智能获取造成了一定困难。

　　本书分析了矿井通风参数“测不准”的原因并通过实验对其进行了验证。针对传统的巷道断面单点风速难以准确代表巷道平均风速的问题尊龙人生就是博!官方网站下载尊龙人生就是博!官方网站下载，利用激光多普勒测速仪(laser Doppler anemometer尊龙人生就是博!官方网站下载，LDA)研究了巷道断面点风速与平均风速的关系，建立了巷道单点风速表征平均风速的表达式。为快速准确地获取井下通风参数，对风速传感器的布置选址问题进行了研究，提出了最小树原理算法尊龙人生就是博!官方网站下载、可变模糊优选算法尊龙人生就是博!官方网站下载、灵敏度矩阵与模糊聚类算法及割集原理算法，并基于科学性和合理性对各算法进行了分析。对于风阻测量难度大的问题进行了测风求阻的相关研究，利用节点风量平衡法和回路阻力平衡法，基于风量和风压可准确求得巷道风阻。针对以风阻测量值为基础数据进行通风网络解算时所得风量与实际风量偏差值较大的问题，提出了风阻自适应理论，即对测量的风阻值进行自适应调节，从而降低解算风量与实测风量之间的差值。通过数值模拟研究了不同巷道断面尊龙人生就是博!官方网站下载、不同风流速度和不同风流温度巷道断面风流场的分布情况：风流速度场在巷道中的分布不受温度的影响；不同风速对于风流温度在梯形巷道和拱形巷道中的分布都呈现风流速度越大尊龙人生就是博!官方网站下载，同一温度风流层的厚度越小的现象；不同巷道断面形状对风速分布的影响主要是在巷道拐角处出现较低风速区，其他区域分布趋于一致，而对于风流温度的分布只是在梯形巷道上角处具有一定差异尊龙人生就是博!官方网站下载，其他区域基本一致；巷道断面某一点的风速不受巷道形状和风流温度的影响，仅受风流速度的影响。根据井下故障对巷道风阻的影响类型定义了阻变型故障，并通过实例证明利用风量-风压复合特性可准确地诊断阻变型故障的位置和故障量尊龙人生就是博!官方网站下载。

　　与正常时期相比，灾变时期的通风网络解算更加复杂。本书基于“有源风网”理论尊龙人生就是博!官方网站下载尊龙人生就是博!官方网站下载，研究了井下火灾和瓦斯爆炸、瓦斯-煤尘爆炸与通风动力耦合的发生机理尊龙人生就是博!官方网站下载、传播特性等，提出火灾时期通风仿真计算模型；发现瓦斯爆炸冲击波在通过障碍物后会形成涡团从而加大湍流强度，与火焰波形成正反馈机制，补充冲击波能量尊龙人生就是博!官方网站下载，使其在开放通风管网内的传播更加复杂；研究了瓦斯-煤尘爆炸在复杂管网中的传播特性尊龙人生就是博!官方网站下载，并分析了煤尘浓度、煤尘粒径对爆炸传播特性的影响尊龙人生就是博!官方网站下载尊龙人生就是博!官方网站下载。

　　本书基于模糊控制理论，对局部通风机变频调速及节能原理进行了研究；对井下火灾避灾路线的选择原则和选择方法进行了论述，并提出了火灾最佳避灾路线的数学模型及灾变时期的动态避灾路线确定流程；基于灵敏度理论、灵敏度衰减率理论和最小风量原则，提出了矿井风量快速精准按需调节的理论与算法，并通过实例验证了该理论的有效性尊龙人生就是博!官方网站下载。

　　通风系统的可靠性理论与技术是其顺利运行的保障。本书对通风系统的可靠性计算算法、风路可靠度、通风机可靠度尊龙人生就是博!官方网站下载、构筑物可靠度和通风系统可靠度进行了详细的论述，提出了基于截断误差理论和网络简化技术的不交化最小路集算法和矿井火灾时期通风系统可靠度模拟计算的原理，并为矿井火灾时期通风系统可靠度的计算提供了依据，缩短了通风系统可靠度的计算时间尊龙人生就是博!官方网站下载。