吕家坨矿通风系统可靠性与稳定性分析

论文摘要

通风系统是矿井的重要辅助系统,关系井下人员的生命安全,通风系统的好坏与火灾防治、瓦斯事故、粉尘治理、热害治理等都是密切相关的。许多严重事故都与通风系统不合理或不可靠有关,研究通风系统可靠性具有极其重大的实践意义和理论价值。本文从通风系统分析的角度出发,对通风系统可靠性、稳定性和风路灵敏性的数学模型及相互关系进行了研究。在通风系统稳定性定量分析方面,提出了基于灵敏度的计算方法,同时分析了角联风路的存在对通风系统的影响。本文利用灵敏度和可靠度为指标,对角联分支的稳定性、可靠性及角联分支的存在对通风系统稳定性、可靠性的影响进行了定量分析,得出角联分支本身不稳定,但角联分支的存在会使通风系统的稳定性、可靠性得到提高的结论。针对生产矿井吕家坨煤矿通过对其通风系统进行分析与研究,得到系统的可靠度,并且基于可靠度的失效灵敏度对巷道进行了分级管理,保证矿井安全、高效生产。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 矿井通风系统稳定性的研究现状
• 1.3 系统可靠度计算方法综述
• 1.4 论文研究的内容和方法
• 2 矿井通风系统可靠性理论研究
• 2.1 风路可靠性
• 2.2 通风构筑物可靠性
• 2.3 通风网络可靠性
• 3 角联分支稳定性可靠性分析
• 3.1 角联分支的定义及性质
• 3.2 角联分支的确定
• 3.3 角联分支的存在对通风系统稳定性的影响
• 3.3.1 通风系统稳定性度量指标[16，42，88-90]
• 3.3.2 通风系统稳定性度量方法
• 3.3.3 角联分支的存在通风系统稳定性的影响
• 3.3.4 通风系统中角联分支的稳定性
• 3.3.5 角联分支的存在对通风系统总风阻的影响
• 3.4 角联分支对通风系统可靠性的影响
• 3.4.1 通风系统中角联分支的数目对通风系统可靠度的影响
• 3.4.2 通风系统中角联分支可靠度大小对通风系统可靠度的影响
• 4 矿井通风系统的稳定性分析
• 4.1 矿井通风系统的稳定性
• 4.2 通风系统稳定性分类
• 4.3 风网稳定性的基本理论
• 4.4 角联分支及其风流稳定性
• 4.4.1 单角联网络中风流的稳定性
• 4.4.2 计算分析
• 4.4.3 边缘风路风阻变化对各风路流量的影响
• 4.4.4 简单通风网络的可靠性
• 4.4.5 复杂通风网路的可靠度
• 4.5 可靠度失效灵敏度
• 4.6 基于可靠度的巷道分级管理
• 5 吕家坨矿通风系统分析
• 5.1 吕家坨矿井概况
• 5.1.1 交通地理位置
• 5.1.2 井田的位置、范围
• 5.1.3 煤系地层概况
• 5.1.4 吕家坨矿业公司目前各个主要的生产系统概述
• 5.2 吕家坨矿井通风系统存在的主要问题
• 5.3 吕家坨矿角联结构分析
• 5.4 可靠性分析
• 5.4.1 分支可靠度的确定及通风网络可靠度计算
• 5.4.2 可靠度失效灵敏度计算
• 5.4.3 基于可靠度的巷道分级管理
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献