基于三維仿真系統(tǒng)的礦井風流調(diào)控技術及應用研究
發(fā)布時間:2017-04-29 22:18
本文關鍵詞:基于三維仿真系統(tǒng)的礦井風流調(diào)控技術及應用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:礦井風流對通風系統(tǒng)猶如人體循環(huán)系統(tǒng)中的血液一樣重要,風流合理有效的流動是地下礦山安全生產(chǎn)的重要保障。隨著礦業(yè)的發(fā)展,礦山通過增加開采深度,擴大開采范圍,提高開采強度來擴大生產(chǎn)能力的同時,通風系統(tǒng)愈加復雜,風流調(diào)控難題愈加突出,常出現(xiàn)風流短路、循環(huán)甚至停滯等問題,導致風量分配不合理、通風效率低,危害礦山安全生產(chǎn)。而礦井風流調(diào)控受通風網(wǎng)絡、自然風壓、通風動力等多因素影響,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡分析手段和風流調(diào)控技術難以有效改善復雜系統(tǒng)的通風效果。因此,本文應用三維仿真系統(tǒng),分析多因素對礦井風流的影響,研究礦井風流調(diào)控技術。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下: (1)分析礦井通風三維仿真與優(yōu)化系統(tǒng)的設計構(gòu)架和仿真解算模型,通過數(shù)值實驗研究風網(wǎng)解算結(jié)果的影響因子及可靠性,結(jié)果表明:解算精度取10-5m3/s,初始風量取10m3/s時模擬解算準確度較高。 (2)應用Visual Basic語言建立礦井自然風壓實時計算模型,并分析自然風壓對通風系統(tǒng)和礦井風流的影響規(guī)律,為自然風壓的調(diào)節(jié)和控制提供依據(jù)。 (3)通過綜合分析通風網(wǎng)絡定律和PMV-PPD指標,建立礦井風流穩(wěn)定性、熱舒適性和有效性的評價模型和指標,定量定級別的評價礦井風流作用效果,為風流調(diào)控提供依據(jù)。 (4)分析硐室型風流調(diào)控技術的結(jié)構(gòu)、類型、功能、影響因素和風流調(diào)控理論模型,確定其應用條件和范圍。應用礦井通風三維仿真分析系統(tǒng),探索硐室型技術設計選型方法,并應用與某機械化盤區(qū)硐室型風機機站調(diào)控,有效改善風流短路、作業(yè)面風量不足問題。 (5)對江西某銅礦展開現(xiàn)場測試,綜合分析和評價礦井通風系統(tǒng)和風流作用效果,通過仿真模擬和自然風壓影響分析研究,提出合理的風流調(diào)控技術方案。方案實施后礦井風流分配更合理,,通風效果明顯改善。
【關鍵詞】:三維仿真 風網(wǎng)解算 自然風壓 模擬分析 硐室型風流調(diào)控
【學位授予單位】:江西理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TD724
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-17
- 1.1 研究背景及意義10-12
- 1.1.1 研究背景10-12
- 1.1.2 研究意義12
- 1.2 通風系統(tǒng)仿真模擬與風流調(diào)控技術研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 通風系統(tǒng)三維仿真與分析研究進展12-13
- 1.2.2 礦井風流調(diào)控技術研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 研究內(nèi)容及技術路線15-17
- 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
- 1.3.2 技術路線16-17
- 第二章 礦井通風三維仿真與模擬分析17-25
- 2.1 仿真系統(tǒng)構(gòu)架設計17-18
- 2.2 通風網(wǎng)絡三維仿真與解算18-20
- 2.2.1 仿真模型建立18-19
- 2.2.2 風網(wǎng)解算數(shù)學模型19-20
- 2.3 風網(wǎng)解算影響因子及可靠性分析20-23
- 2.3.1 影響因子分析20-22
- 2.3.2 可靠性分析22-23
- 2.4 本章小結(jié)23-25
- 第三章 自然風壓實時計算及其影響與控制25-31
- 3.1 自然風壓特性25-26
- 3.2 礦井自然風壓實時計算模型26-28
- 3.2.1 自然風壓計算方法26-27
- 3.2.2 實時計算模塊開發(fā)27-28
- 3.3 自然風壓影響分析與控制28-30
- 3.3.1 自然風壓實時計算與可靠性分析29
- 3.3.2 自然風壓對礦井風流影響分析及調(diào)控29-30
- 3.4 本章小結(jié)30-31
- 第四章 礦井風流特性分析與調(diào)控技術研究31-44
- 4.1 礦井風流特性分析31-34
- 4.1.1 風流穩(wěn)定性分析模型31-32
- 4.1.2 風流熱舒適性評價方程32-33
- 4.1.3 風流流動有效性分析33-34
- 4.2 通風網(wǎng)絡中風流調(diào)節(jié)34-36
- 4.2.1 調(diào)節(jié)方法34-35
- 4.2.2 調(diào)節(jié)流程35-36
- 4.3 硐室型風流調(diào)控技術研究36-39
- 4.3.1 結(jié)構(gòu)及分類36
- 4.3.2 硐室型風機機站36-38
- 4.3.3 柔性風門38
- 4.3.4 柔性風窗38
- 4.3.5 應用特性38-39
- 4.4 硐室型風流調(diào)控技術設計選型研究39-43
- 4.4.1 影響因素分析39-40
- 4.4.2 設計選型方法40-41
- 4.4.3 硐室型調(diào)控裝置模擬分析與選型41-42
- 4.4.4 設計選型應用42-43
- 4.5 本章小結(jié)43-44
- 第五章 礦井通風系統(tǒng)仿真分析與風流調(diào)控應用研究44-60
- 5.1 礦山概況44-45
- 5.2 通風系統(tǒng)測定分析與評價45-50
- 5.2.1 通風系統(tǒng)測定45-48
- 5.2.2 風流作用分析與評價48-50
- 5.3 通風系統(tǒng)三維仿真與網(wǎng)絡模擬分析研究50-53
- 5.3.1 三維仿真50
- 5.3.2 風網(wǎng)模擬分析50-53
- 5.4 礦井風流調(diào)控研究53-59
- 5.4.1 風網(wǎng)中風流調(diào)控53-55
- 5.4.2 硐室型風流調(diào)控55-59
- 5.4.3 調(diào)控效果分析59
- 5.5 本章小結(jié)59-60
- 第六章 結(jié)論及展望60-62
- 6.1 結(jié)論60-61
- 6.2 展望61-62
- 參考文獻62-64
- 附錄A 風網(wǎng)解算結(jié)果64-68
- 致謝68-69
- 攻讀學位期間的研究成果69-70
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 徐竹云,王英敏;無風墻輔扇通風過程的分析[J];東北工學院學報;1989年05期
2 戴啟,汪永茂;自然風壓對礦井通風系統(tǒng)的影響及治理[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1999年04期
3 王海橋,劉榮華;綜采工作面隔塵空氣幕模擬實驗及應用研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2000年02期
4 沈o
本文編號:335720
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