矿井通风网络解算、调节与评价一体化研究

论文摘要

矿井通风是矿山生产的重要环节之一。安全、可靠、经济、实用的矿井通风系统对保证井下安全生产具有重要的意义。随着计算机技术的飞速发展,现有的通风软件存在功能比较单一,不能将解算、调节及评价等功能有机结合起来的不足。针对这种情况,本文以Visual C++6.0为开发工具、SQL Server2000为后台数据库,进行了矿井通风网络解算、调节与评价的一体化系统研究。系统设计包括网络解算、网络调节、安全性评价和用户管理四大模块。这四个模块可以独立运行,也可通过程序接口和数据库文件有机统一起来。通风网络解算模块综合运用了图论、通风网络技术、面向对象编程技术、流体网络建模和计算机图形学等理论建立了通风网络数学模型。通过现存算法的对比分析,改进了计算机解算通风网络的最小生成树、独立回路算法和斯考特-恒斯雷法,提高了程序的运行效率和通风网络解算的稳定性。通风网络调节模块提出了增阻调节、降阻调节、主要通风机的调节等多种调节方案,并对网络调节优化算法和不可调分支处理的算法进行了改进研究,便于用户根据需要选择不同的调节方案。系统评价模块采用人—机—环境的分析方法,建立了一套系统、科学的安全性评价指标体系。在总结各种评价方法优缺点的基础上,建立了层次分析法（AHP）和模糊综合评价法（FCE）相结合的评价模型,对矿井通风系统进行了安全性评价研究。用层次分析法对评价结果进行了验证,并介绍了AHP—FCE在计算机中的实现方法。经南川市新世纪煤矿的应用表明,本软件不仅界面友好,操作简便,功能齐全,而且大大降低了矿井通风安全技术人员在通风网络解算、网络调节和安全评价等方面的工作量,有效地提高了工作效率,为保证安全生产起到了积极作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 矿井通风系统软件的研究现状
• 1.2.1 国外通风系统软件研究现状
• 1.2.2 国内通风系统软件研究现状
• 1.2.3 综述结论与建议
• 1.3 论文的主要研究内容和技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究的技术路线
• 1.4 论文研究的目的和意义
• 2 矿井通风网络的建模研究
• 2.1 图论的基本概念
• 2.1.1 基本术语
• 2.1.2 图论在矿井通风中的应用
• 2.2 流体网络建模
• 2.3 矿井通风网络建模
• 2.3.1 风机特性曲线模型
• 2.3.2 节点流量平衡模型
• 2.3.3 回路风压平衡模型
• 2.4 本章小结
• 3 矿井通风网络分析程序算法研究
• 3.1 矿井通风网络分析的意义
• 3.2 矿井通风网络分析的方法
• 3.3 通风网络解算算法
• 3.3.1 选最小生成树算法
• 3.3.2 生成独立回路算法
• 3.3.3 网络解算算法
• 3.4 网络调节优化算法
• 3.5 不可调分支处理
• 3.6 本章小结
• 4 矿井通风系统安全性评价研究
• 4.1 矿井通风系统安全评价指标体系的建立
• 4.1.1 矿井通风系统安全评价危险源分析方法
• 4.1.2 确定矿井通风系统安全评价因素指标体系的原则
• 4.1.3 矿井通风系统安全评价指标体系的建立
• 4.2 矿井通风系统安全评价因素权重的确定和计算
• 4.2.1 评价因素权重确定的基本理论和方法
• 4.2.2 矿井通风系统安全评价权重的确定
• 4.2.3 矿井通风系统安全评价影响因素权重的计算
• 4.3 具体评价指标权重的确定
• 4.3.1 通风系统环境评价指标权重的确定
• 4.3.2 通风设施安全性评价指标权重的确定
• 4.3.3 通风系统安全管理评价指标权重的确定
• 4.4 评判结果的确定
• 4.5 评价因素赋值体系的改进和优化
• 4.6 模糊数学综合评价法在矿井通风系统安全评价中的应用
• 4.6.1 对矿井通风系统安全进行模糊综合评价的可行性
• 4.6.2 模糊数学综合评判的基本原理
• 4.6.3 利用模糊综合评判法优化矿井通风系统安全评价体系
• 4.7 实例评价计算
• 4.7.1 利用层次分析法对新世纪矿通风系统进行评价
• 4.7.2 利用AHP-FCE 评价新世纪煤矿通风系统的安全性
• 4.7.3 层次分析法和AHP-FCE 结果对比分析
• 4.8 矿井通风系统安全性评价模块在计算机中的实现
• 4.9 本章小结
• 5 运行实例
• 5.1 新世纪煤矿概况
• 5.2 运行程序各模块的功能和运行结果
• 5.2.1 登录窗体
• 5.2.2 分支数据管理窗体
• 5.2.3 分支数据查询窗体
• 5.2.4 风机数据管理和风机特性曲线绘制窗体
• 5.2.5 解算结果输出窗体
• 5.2.6 调节信息输出窗体
• 5.2.7 评价指标管理窗体
• 5.3 运行结果和实测结果的可靠性分析
• 5.3.1 解算结果和实测结果的对比分析
• 5.3.2 评价结果和实际计算结果的对比分析
• 5.4 本章小结
• 6 主要结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录