49 基于通风网络解算的阻力测定数据库管理系统研发

基于通风网络解算
的阻力测定数据库管理系统研发
新汶矿业集团鄂庄煤矿　赵建华　吴立华
摘　要　应用计算机系统快速计算、存储和查询的优势,开发了基于矿井通风网络解算的阻力测定数据库管理系统。

此系统在新汶矿业集团各矿应用,取得了良好的效果。

关键词　矿井通风　阻力测定　数据库　风流
在对矿井生产系统进行技术改造的同时,必然进行矿井
通风技术改造;由于生产布局和生产条件的变化,也需要及时对通风系统进行调整。

为了从通风技术改造所提各方案中选出最优调整方案,必须进行通风网络解算。

下面介绍基于矿井通风网络解算的阻力测定数据库管理系统。

1　系统总体设计思想
矿井通风阻力测定数据库管理系统如图1所示。

图1　矿井通风阻力测定数据库管理系统操作流程数据输入子系统是实现用户和系统交互的模块。

用户通过对阻力测定测点数据的输入及测点、测段的设置来完成
对数据库的管理。

阻力测定计算子系统与测定结果分析子系统利用数据输入子系统输入的数据及设置的参数,由计算机自动来完成相关运算。

用户主要通过数据输入子系统来完成对矿井阻力测定数据库管理系统进行管理与维护。

风表参数设置主要输入阻力测定中所使用的风表一次线性曲线系统a 、b ,在测点原始数据输入模块中只需从下拉列表框中选择该测点所使用的风表编号。

在后面的子系统中通过S Q L 语言查询某一测点使用的风表曲线系统进行计算。

测定系统设置是本系统的主要特色。

测定系统测点参数与测定系统测段参数共享测点的原始数据。

对于测定系
统中的公共测段与测点可重复调用。

用户所做的工作只是
在测点设置中从下拉列表框中选择测点序号。

为了得到风流流动线路任两点的测段参数。

用户可在测定系统名称设置中加一虚拟测定子系统名称(
如通风设计、采区设计等名称)。

对于通风阻力测定中没有测点的分支或准备开拓的巷
道(分支)其风阻值可根据断面尺寸、支护形式、长度、
α系数等参数,通过在风阻计算模块中输入必要的参数获得。

2　风流流动线路上任两点测点参数计算2.1　按风压平衡定律求算
在通风网络中,与进行通风阻力测定并联的分支,其风阻值可根据风压平衡定律求算,如图2所示。

假若1-2-5-4-3线路为阻力测定路线,其分支的阻力(h 1-2→h 2-5→h 5-4→h 4-3)均为已知。

为求算5-3分支风阻R 5-3,则由风压平衡定律可知:h 5-3=h 5-4+h 4-3。

由阻力定律可知:
图2　阻力平衡示意图
h 5-3=
R 5-3×Q 25-3
故:R 5-3=
h 5-3Q 25-3=h 5-4+h 4-3Q 25-3
式中,h 5-4和h 4-3均在阻力测定中获得,只要有5-3分
支的风量Q 5-3值,即可求出R 5-3值。

同理:R 2-3=h 2-3Q 22-3=
h 2-5+h 5-3
Q 22-3
R 1-4=h 1-4Q 21-4=
h 1-2+h 2-5+h 5-4
Q 21-4
62 山东煤炭科技 2005年第2期
2.2　本系统计算原理
用精密气压计逐点测定时,两测点间的静压差、位压差和速压差按下列公式计算:
静压差:h s(i,i+1)=(B i-B i+1)-(B i-B i+1)
位压差:h z(i,i+1)=4.905(Z i-Z i+1)(ρi+ρi+1)
速压差:h v(i,i+1)=(h v,i-h v,i+1)
按照矿井通风伯努利方程计算原理,则两点间的通风阻力为:
h r(i,i+1)=h s(i,i+1)+h z(i,i+1)+h v(i,i+1)
式中　B i、B i+1———前后测点的气压相对压力;
B′i、B′i+1———读取B i、B i+1时,基点气压计对应的读
数。

由上式可知,对于某一测段的通风阻力,与此测段所包含的子测段个数无关,只与前后两测点的参数有关。

对于h r(5,3)计算,可在测定系统设置下拉列表框中选择测点5、3,在风量测点下拉列表框中选择风量测点,便可得到两测点及所选择测段h r(5+3)的各种参数。

3　系统数据管理
本系统采用基于关系型数据库管理的Micros oft Access结构。

通过S Q L数据定义查询、创建、删除、更改表来完成局矿各级阻力测定数据库管理,并可实现拦截非法操作等功能。

3.1　局矿分级管理
本系统把各矿与各时期的阻力测定数据资料集中放于一个数据库集合中,通过S Q L语言选择查询与筛选(按矿级及日期分类),从基础表或查询中检索出某个符合条件的记录子集。

此记录子集包含了各个模块的数据表、图形及阻力测定报告。

当启动本系统时,首先出现一个登陆对话框,此对话框的功能对每一次矿井通风阻力测定设置一个唯一标识符,同时可以起到密码的作用,用鼠标单击下拉列表框,从中选择一个矿井与日期时,即可完成登陆信息的设定,然后单击【确定】或【取消】按钮,就能查看编辑该矿井的相关信息或退出本系统。

对于第一次建立某一次矿井通风阻力测定数据时,要牢记登陆信息,当浏览或修改某一次矿井通风阻力测定时,要输入正确的登陆信息,才可浏览或修改数据。

3.2　各模块的相互调用
各模块的数据以表单的形式存放于数据库集合中。

用户单击需要的模块,由计算机自动完成从相应的表中读取数据,进行复杂的运算之后,把结果以表单的形式在屏幕上显示出来。

通过这样的设计思路,使各模块之间的数据达到共享的目的。

3.3　数据输入的可视化与容错性
本系统充分利用开发平台实现了可视化的界面,增强了系统对用户的友好性,提高了工作效率,使数据易于输入、查阅、修改和分析。

系统采用了数据访问对象DAO(Data Access Object)编程技术,它为数据库应用程序提供了一个共用的框架,通过这个共同的框架使用标准的API函数来存取完全不同的数据库表单。

针对通风系统具有节点多、分布无规律的特点,软件对数据输入方式进行了改进,在没有完成相关的模块的数据输入或设置时进入下一个模块,可能出现除数为零或无数据的现象,设计中对这种现象进行了拦截且给予警告,并提示进入这一模块所需要完成的工作。

4　实际应用
在汶南矿通风系统改造(通风方式由两翼对角式改为中央边界式)网络解算中。

通过本系统的应用获得了网络解算所需的各个分支的风阻,为最终方案的确定提供了强有力的支持。

5　结论
(1)实践证明,测定系统设置增加了本系统使用的灵活性,可充分发挥通防管理人员的水平,提高工作效率。

(2)通过对本系统的应用可以使矿井通风网络解算与矿井通风阻力测定有机的结合起来,网络解算中所使用的数据可以在本系统计算得到,使通防管理人员从网络解算与通风阻力测定繁杂的数据处理工作中解放出来。

作者简介　赵建华　男,1975年出生,山东宁阳人,鄂庄煤矿通防工程师。

(上接第25页)造成工作面冒顶,为防止直接顶垮落的侧向推力,在工作面密集支柱的一侧,支设向采空区倾斜的戗柱或戗棚,提高支架的稳定性。

(7)工作面过断层段的所有单体支柱必须栓绳联锁,以免倒柱伤人。

(8)过断层时要采取打浅眼、少装药、放小炮的办法处理,并且炮前、炮后及时加固单体支柱。

(9)运输顺槽断层段的回料措施:由于运输顺槽断层段超高处的顶板维护采用的长钢梁装木垛方式进行,工作面采后,回撤单体支柱的难度较大。

在长托梁下靠老塘一端的单体回撤后,为减小没有回撤的其它单体产生侧向推力,造成支柱变形,降低了支柱的强度,加大了顶板的下沉速度。

在回撤单体之前,应在运输顺槽的正迎头的每一架长钢梁下架设支承钢梁的木垛,用于减缓钢梁一端下沉的速度,以利于下一步回撤梁下的单体支柱。

3　结束语
16101工作面地质构造复杂,断层纵横交错,在整个回采期间,针对地质构造变化情况,及时制定了各种专项技术措施和特殊措施,生产中加强质量管理,严格按技术措施实施,实现了工作面安全、顺利的回采。

72
2005年第2期 山东煤炭科技。