基于灵敏度的风量异常与风量调节的分析研究

论文摘要

矿井通风系统属于生命保障系统类之一,对其进行有效的安全管理具有特殊的意义。保持风流的稳定性对于通风系统是至关重要的。本文在详细分析现有的矿井通风安全计算软件和风量异常分析及风量调节理论的基础上,根据矿井的实际需要,提出了通风系统风量异常与通风系统风量调节的分析研究。本文以通风系统风量异常与风量调节的研究为线索,在分析巷道风流和风阻相关性的基础上,引入巷道风量变化对风阻的灵敏度,应用概率统计的相关知识,对巷道风量的正常波动范围进行分析以及对风量异常进行界定,建立了风量异常分析和风量调节的算法模型,并用程序实现。在分析系统模型时,本文充分利用通风网络解算算法理论,以计算机图形学为基础,找出风量异常产生的原因及风量调节的最佳巷道,最后通过实例进行验证。根据矿山对通风计算软件的不同要求,本文在现有矿井通风管理软件的基础上加入测风求阻、风量异常分析、风量调节最佳巷道选择模块,通过对现场的实际应用,能够满足现场的实际需要,能对矿山现场进行有效管理。在完成日常通风安全管理的同时,可以实现矿井阻力测定的辅助设计,通风网络的灵敏度分析,风量异常原因分析,风量调节最佳巷道选择分析,可对矿山的通风安全管理起到一定的辅助作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 问题的提出及意义
• 1.3 矿井通风安全计算研究动态
• 1.3.1 通风网络理论发展概述
• 1.3.2 通风网络解算方法发展概述
• 1.3.3 矿井通风系统软件发展概述
• 1.4 风量异常与风量调节研究动态
• 1.4.1 风量异常研究动态
• 1.4.2 风量调节研究动态
• 1.5 主要研究目标及内容
• 1.5.1 研究目标
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 研究方案
• 2 风量异常与风量调节理论基础
• 2.1 风路中影响风流的因素
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 井巷风阻变化引起风流变化的规律
• 2.1.3 影响风流稳定性的因素
• 2.2 风量异常与调节的理论基础
• 2.2.1 通风系统基本定律
• 2.2.2 风网解算
• 2.3 矿井风量调节
• 2.3.1 风量调节的基本方法
• 2.3.2 风量调节的原理
• 2.4 本章小结
• 3 风量异常与风量调节模型的建立
• 3.1 分支风流对风阻变化的敏感度理论基础
• 3.1.1 敏感度的概念
• 3.1.2 灵敏度的数学模型
• 3.1.3 灵敏度的性质
• 3.1.4 灵敏度矩阵的确立
• 3.2 风量异常
• 3.2.1 风量监测数据异常值概述
• 3.2.2 异常值概念
• 3.2.3 异常值类型
• 3.2.4 真异常和假异常值的区别
• 3.2.5 异常值属性的识别原则
• 3.3 异常值界定
• 3.4 风量异常原因分析
• 3.5 风量调节分析
• 3.5.1 风量调节最佳巷道的选择
• 3.5.2 风量调节值的计算
• 3.5.3 风量调节范围的确定
• 3.6 本章小结
• 4 风量异常与风量调节分析程序的实现与应用
• 4.1 程序开发总体设想
• 4.2 程序的各模块功能
• 4.3 系统各功能模块的实现
• 4.3.1 网络解算子模块
• 4.3.2 测风求阻子模块
• 4.3.3 模块程序框图
• 4.5 风量调节模块的实现
• 4.5.1 最佳调节巷道选择程序模块
• 4.5.2 调节值计算模块
• 4.6 实例分析
• 4.6.1 风量异常验证
• 4.6.2 风量调节验证
• 4.7 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录