專利名稱：一種校核礦井巷道摩擦風阻值的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于采礦工程礦井通風領域，具體涉及一種校核礦井巷道摩擦風阻值的方法。
背景技術：
煤炭是我國的基礎能源，煤礦的安全生產(chǎn)，是關系國計民生的大事，隨著國家對煤炭安全生產(chǎn)的重視，在"先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)"十二字方針指引下煤炭的安全事礦得到大幅度遏制，但隨著開采強度的加大、開采條件的復雜，安全形勢仍不容小視。礦井通風是“一通三防”中重要的一環(huán)，通風問題解決不好會直接引起瓦斯或自燃發(fā)火等一系列安全問題。目前對于礦井通風管理多采用計算機手段，擺脫了傳統(tǒng)手工和經(jīng)驗式的管理模式，在管理水平和計算精度上有了質(zhì)的飛越，然而如何快速精確獲取礦井巷道摩擦風阻值成為提升計算精度，達到礦井數(shù)字化與實際情況統(tǒng)一的瓶頸問題。風流在井巷中作沿程流動時，由于流體層間的摩擦和流體與井巷壁面之間的摩擦所形成的阻力稱為摩擦風阻，目前大多以礦井通風阻力測定(MT/T 440-2008)的方式獲取礦井巷道的摩擦風阻值，但鑒于在實際測試過程中存在操作誤差、讀數(shù)誤差、風流穩(wěn)定性和風門的開啟等因素的制約而無法獲得其精確的閉合結(jié)果。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精確閉合，當前采用的是通路法或回路法對測試結(jié)果進行平行差處理。在實際應用過程中，通路法的關鍵是最大阻力路線的選取，即通過關鍵路線上主導邊取最佳值來實現(xiàn)，但是僅以最大阻力路線阻力與整個網(wǎng)絡總阻力匹配作為校驗條件，將無法解決關鍵通路中各串聯(lián)風路權值的合理性問題；而回路法的核心是保證風網(wǎng)中任意一個網(wǎng)孔均滿足阻力平衡，即Σ Iii = 0，這樣就無法反映某一網(wǎng)孔在調(diào)節(jié)前后對整個風網(wǎng)系統(tǒng)的影響；另外，判斷某條風路在風網(wǎng)中作用與意義也是網(wǎng)絡解算和通風管理的主要目的，有益于分析風網(wǎng)結(jié)構，而回路法不易得到這種信息。單純的通路法或回路法，無法實現(xiàn)巷道摩擦風阻值的精確閉合，常常出現(xiàn)在礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化改造中出現(xiàn)局部誤差較大、解算方案與實際運行情況不符，甚至是局部風流返向等問題，為指導礦井的安全生產(chǎn)埋下隱患。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提出一種精確校核礦井巷道摩擦風阻值的方法，解決目前存在的測試手段、儀器所涉誤差和單純采用通路法、回路法無法實現(xiàn)井巷摩擦風阻值精確閉合，進而制約礦井數(shù)值模擬精確性的不足，實現(xiàn)礦井通風數(shù)字動態(tài)仿真一體化。實現(xiàn)本發(fā)明方法的技術方案按以下步驟進行首先依據(jù)《礦井通風阻力測定方法》MT/T 440-2008，測定特定礦井的的通風系統(tǒng)各通風巷道的通風阻力h和風量Q，并將實際的礦井各通風巷道網(wǎng)絡轉(zhuǎn)化為礦井通風網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結(jié)構錄入計算機中，根據(jù)通風阻力定律式(1)，求得Rj ；根據(jù)通風阻力定律式(1)，求得各巷道摩擦風阻Rj ；hj = Rj . Q2j U = 1,2, A , η)(1)其中屯代表第j條邊或第j個分支的通風阻力，即礦井通風系統(tǒng)中的第j巷道的通風阻力，單位Pa;Rj代表第j條邊或第j個分支的風阻，即礦井通風系統(tǒng)中的第j巷道的摩擦風阻參數(shù)，單位Ns2Ai8;Qj代表第j條邊或第j個分支的風量，即礦井通風系統(tǒng)中的第j巷道的風量，單位
3 /
m /s ；將&錄入礦井通風智能管理系統(tǒng)中，完成數(shù)字化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的初始賦值；然后，采用深度優(yōu)先搜索法遍歷礦井通風網(wǎng)絡，得到礦井通風網(wǎng)絡獨立通路矩陣 P，枚舉并對比各通路阻力Hi與礦井通風總阻力Ht的相對誤差ε i ；
權利要求
1. 一種校核礦井巷道摩擦風阻值的方法，其特征在于按照以下步驟進行 首先測定礦井各通風巷道的通風阻力h和風量Q，并將實際的礦井各通風巷道網(wǎng)絡轉(zhuǎn)化為礦井通風網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結(jié)構錄入計算機中，根據(jù)通風阻力定律式(1)，求得
全文摘要
本發(fā)明屬于采礦工程礦井通風領域，具體涉及一種校核礦井巷道摩擦風阻值的方法。本發(fā)明技術方案是首先測試得到礦井巷道的摩擦風阻，將其錄入到本發(fā)明的礦井通風智能管理系統(tǒng)中，通過矩陣演算得到礦井通風網(wǎng)絡中的關鍵通路以及關鍵通路中的高信任分支，以這一分支的摩擦風阻值為基準，反過來校核其他巷道的摩擦風阻，進而得到整個礦井通風網(wǎng)絡各巷道最接近真值的摩擦風阻，然后在系統(tǒng)中驗證性工業(yè)試驗，以確保本發(fā)明技術方案的準確性。本發(fā)明方發(fā)依托PC計算機，實現(xiàn)了礦井通風系統(tǒng)在計算機屏幕上的反演與模擬，與礦井現(xiàn)場測試值最大誤差小于4%，為礦井通風管理與技術改造提供了科學依據(jù)，為煤炭礦井的安全生產(chǎn)提供了有力保障。
文檔編號E21F1/02GK102323998SQ20111029964
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者曲國娜, 賈寶山, 賈廷貴 申請人:遼寧工程技術大學