对矿井风速监测的模拟分析
矿井通风实验报告
矿井通风实验报告矿井通风实验报告一、实验目的矿井通风是矿山安全生产的重要环节,通过本次实验,旨在探究矿井通风对矿工安全和生产效率的影响,进一步提高矿山的安全性和生产效益。
二、实验原理矿井通风实验是通过模拟真实矿井环境,利用风机或风道进行通风,以观察通风效果和矿工工作环境的变化。
通过调整通风量、风速和风向等参数,可以评估不同通风方案的优劣,并制定相应的通风措施。
三、实验设备和方法本次实验使用了矿井模拟装置、风机、风道、温湿度计等设备。
首先,将矿井模拟装置放置在实验室中,并连接风机和风道。
然后,调整风机的转速和风道的开启程度,使得通风量、风速和风向符合实验要求。
接下来,使用温湿度计测量矿井内的温度和湿度,并记录实验数据。
四、实验过程和结果在实验开始前,我们制定了三个不同的通风方案:方案一为正压通风,方案二为负压通风,方案三为自然通风。
在实验过程中,我们分别采用了这三种方案,并记录了实验数据。
在方案一中,我们使用风机将新鲜空气从外部压入矿井,形成正压通风。
实验结果显示,正压通风能够有效地改善矿工的工作环境,降低矿井内的温度和湿度。
然而,由于风机的噪音和能耗较大,正压通风在实际应用中存在一定的限制。
在方案二中,我们使用风机将矿井内的废气排出,形成负压通风。
实验结果显示,负压通风可以有效地排除有害气体和粉尘,提高矿工的安全性。
然而,负压通风需要大量的排风设备和能源,成本较高,需要综合考虑经济性和安全性。
在方案三中,我们通过开启矿井入口和出口的门窗,利用自然风进行通风。
实验结果显示,自然通风虽然成本较低,但通风效果较差,无法完全满足矿工的需求。
因此,在实际应用中,自然通风往往需要与其他通风方案相结合,以提高通风效果。
五、实验结论通过本次实验,我们得出了以下结论:1. 正压通风可以改善矿工的工作环境,但噪音和能耗较大,需要综合考虑。
2. 负压通风可以有效排除有害气体和粉尘,提高矿工的安全性,但成本较高。
3. 自然通风成本较低,但通风效果较差,需要与其他通风方案相结合。
模拟矿井通风阻力测定方案
模拟矿井通风阻力测定方案矿井通风阻力的测定是矿山安全生产中非常重要的一项工作,它对于确定通风系统设计合理性、提高通风效率和保障矿工健康安全具有重要意义。
本文将模拟一种矿井通风阻力测定方案,并详细介绍其步骤和方法。
一、方案介绍该方案基于实际矿井通风情况,利用现场测量、参数计算和曲线拟合等方法,对矿井通风阻力进行测定。
方案分为三个主要步骤:现场测量、数据处理和结果分析。
在每个步骤中,我们将采取合适的方法和仪器设备进行操作。
二、现场测量1.设定测量区域:选择矿井主要通风道路作为测量区域,并确保测量区域内通风状态稳定、无明显干扰。
2.测量通风风速:使用风速仪等工具,在测量区域内选取多个位置测量通风风速。
确保每个位置的测量时间和测量次数一致,并记录每个位置的风速数据。
3.测量风压:利用压差计等仪器,在测量区域的不同位置测量通风风压。
同样,每个位置的测量时间和测量次数要一致,并记录每个位置的风压数据。
4.其它参数测量:除了风速和风压,还需测量温度、湿度等参数,记录并整理这些数据。
三、数据处理1.去除异常数据:对每个位置的风速和风压数据进行筛选,排除由于设备故障或其它原因引起的异常数据。
2.数据整理:整理测量数据与其它参数数据,以方便后续的计算和分析。
3.风速风压关系分析:根据测量数据,绘制风速与风压之间的关系曲线。
根据实际情况,可以采用线性或非线性拟合方法得到风速和风压之间的拟合曲线方程。
4.通风阻力计算:根据拟合曲线方程,计算通风阻力。
通风阻力可以根据风速和风压之间的关系计算得到,也可以根据通风系统特性参数和实测数据计算。
四、结果分析1.通风阻力分析:根据计算得到的通风阻力,对通风设备及通风系统进行评估和分析。
如果阻力较大,则可能需要优化通风系统设计或进行通风设备的维修和更换。
2.结果验证与讨论:将计算得到的通风阻力与实际情况进行对比,验证计算结果的准确性。
同时,可以对计算中可能存在的误差和不确定性进行讨论。
煤矿井下不同粗糙度巷道内风速分布的风洞模拟_罗永豪
( ) 0 7 3 2 2 0 1 5 0 2 3 5 1 0 9 4 0 2 0 3 文章编号 : - - -
煤矿井下不同粗糙度巷道内风速分布的风洞模拟
罗永豪 , 赵阳升
) ( 太原理工大学采矿工艺研究所 , 太原 0 0 0 2 4 3 通过实验室风 摘 要: 针对井下巷道壁面附近的低风速区域进行了实验室模拟风洞试验研究 , 洞模拟试验得出了在不同壁 面 粗 糙 度 及 不 同 风 速 作 用 下 巷 道 壁 附 近 的 低 风 速 区 域 分 布 。 结 果 表 明, 壁面附近低风速区域的厚度随着巷道壁粗糙度的增大而增大 , 并且巷道风速越低其低风速区域 厚度越大 。 为了有效防止因低风速区域过大而引 起 的 有 毒 有 害 物 质 积 聚 , 可采用增加风速或者修 筑更加光滑的巷道壁面等措施 。 关键词 : 风速分布 ; 风洞模拟 ; 矿井通风 ; 低风速区域 ; 井下巷道 : / 中图分类号 : T D 7 2 2 A D O I 1 0 . 1 6 3 5 5 . c n k i . i s s n 1 0 0 7 3 2 t u t . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 2 0 9 4 文献标识码 : - j y
图 3 平整壁面模拟巷道内风速 随传感器距巷道壁面距离的变化
图 3 给出了平整壁面风洞模拟巷道中心点风速 / v=0 . 7 1, 1 . 8 3, 2 . 8 9, 3 . 6 7, 4 . 2 9和4 . 9 1m s时 风 速传感器监测到的不同位置上的风速值 。 由图 3 可 以看出 , 随着距巷道壁面的距离的增加 , 平均风速在 紧贴壁面处增加 迅 速 , 而 后 增 速 放 缓。 相 比 于 工 字 钢支护以及锚喷支 护 的 风 洞 模 拟 巷 道 , 平整壁面风 洞模拟巷道中平均风速在靠近壁面处随距巷道壁面 距离的增加而增加 的 速 度 更 加 快 , 而远离壁面处增 加速度更加缓慢 , 更早趋于平缓 。
测风方法步骤剖析
为了掌握矿井的通风状况,实际风量和漏风情况,需 要对各个用风地点进行风速测量,本节课向同学们介绍 了用机械翼式风表测风的方法和步骤,大家应熟悉测风 的集中方法,掌握翼式风表测量风速的方法及平均风速 的计算。
教材第63页13题 计算测风站内的平均风速和风量
复习回顾:翼式风表的结构部件
叶轮
离合闸板 回零压杆
矿井通风技术
井巷风速测定
上次课的内容中已经为同学们介绍了井巷风速测 定所用的仪表,常用的仪器为机械翼式风表,它的构 造和原理大家已经很清楚,那么我如何具体操作使用 风表进行井巷风速的测定呢?这节课为同学们解决这 一问题
模块1矿内空气
项目2 矿井气候(三)
内容及目标
知识点:
1、明确井下测 风的方法及其分 类
2、掌握用机械 翼式风表测风的 方法和步骤
技能点:
1、能用测风仪表 测量井下巷道中的 风速
2、会计算平均风 速和风量
一、测风方法 前面讲述过,空气在井巷中流动时,风速在井巷断面上的分布是不均 匀的,为了准确的测定井巷的平均风速,我们采用的方法是:
1、按风表在井巷中的移动方式划分 (1)线路法 风表沿预定路线均匀移动,1分钟内走完全部 路程。风表移动“线路”。
护壳
计数器
返回1 返回2
根据测风员的站姿,校正系数K的取值有两种情况:
迎面法侧风 侧身法侧风
K=1.14
K S 0.4 S
返回
线路法测风线路示意图
(2)分格定点法 将整个井巷断面划分为若干大致相等的方格, 使风表在每格内停留相等的时间,1分钟内测完全部方格。
分格定点法测风
2、按照测风员的工作姿势划分
(1)侧身法 测风员背向巷道壁站立,手持风表,将手臂向风流 垂直方向伸直,进行测风的方法,称为侧身法。
矿井风量测定分析报告(共5篇)
矿井风量测定分析报告(共5篇)第一篇:矿井风量测定分析报告煤矿矿井风量测定分析报告由于近期我矿进行了局部通风系统调整、巷道贯通、搬家倒面等工作,所以导致局部风量发生了变化,现将近期风量变化原因具体分析如下:1、由于受季节影响,进入9月份以来,矿井空气的湿度也随着季节变化比较明显,空气进入井下后温度要升高,导致总风量增大。
2、9月底我矿十二采区与赤峪皮带巷贯通并进行了通风系统调整,使十二采区的通风更加合理、更加容易,但随着十二采区材料道、水仓小井的顺利贯通,对局部风量进行了调整。
3、11-209工作面已经回撤完毕,并进行了封闭。
4、11-210二切巷开口及贯通。
5、11-2112掘进工作面开口施工。
6、测风当天天气情况不同,导致风量有所变化。
7、测风员操作误差,导致数据发生变化。
经过一系列的调整,现系统、风量稳定,有效风量、有效风量率均有所提高,例如:2011年9月30日有效风量为10703m3/min,2011年10月30日有效风量为10740m3/min;2011年9月30日有效风量率为87.11%,2011年10月30日有效风量率为87.17%。
总之现我矿通风系统稳定,风量、风速等均符合要求,我们将继续努力,使通风系统更加优化、更加合理,确保安全生产。
第二篇:矿井风量分配计划矿井风量分配计划我矿现有3个进风井,1个回风井,采用中央分列式通风方式,抽出式通风方法,主扇型号:FBCDZ—6—NO18B,功率2×110KW,回风斜井安装两台FBCDZ№18B风机,配用电机功率2×110kW,一台运转,一台备用,机房各种仪器及反风设施齐全,风机排风量为2412~4590m3/min,主要通风机运行负压2450Pa,等积孔1.82m2,矿井通风系统结构简单,网络匹配,系统稳定可靠。
井下南北翼分区通风,采掘工作面并联独立通风,井下共有7个变电所,除中央变电所、2#变电所布置在进风巷道中外,其它变电所都是独立通风。
矿井通风系统中的数值模拟与优化设计
矿井通风系统中的数值模拟与优化设计矿井是地下开采的重要场所,通风系统的健全性与安全性对于矿井操作的稳定性与效率起着至关重要的作用。
优化矿井通风系统,不仅可以提高生产效率,还能提高安全系数,增加使用的寿命和降低运行成本。
传统的设计方法较为繁琐与不易准确,因此,利用计算机来进行矿井通风系统中的数值模拟与优化设计,既能够降低设计难度,也能够提高设计精度。
一、数值模拟在矿井通风系统中的应用通过数值模拟,可以模拟矿井内部的通风环境,并在此基础上进行研究。
数值模拟的主要目的是以计算机为工具,对矿井通风系统内的空气流动、温度分布、瓦斯分布等因素进行计算与模拟,为矿井通风系统的优化设计提供依据。
数值模拟可以帮助矿井工程师了解风量、风速、气压、空气质量等关键参数在矿井内的分布情况,为通风系统的优化方案提供了重要数据支持。
通过数值模拟,可以对矿井通风系统进行有针对性的设计和改进,提高通风效率和矿井安全性。
二、数值模拟在矿井通风系统设计优化中的作用1.优化通风流量与通风效率通风流量对于保证矿井安全非常重要,但不同的矿井需要的通风量是不同的。
通过数值模拟,可以更加清楚地了解矿井出现不同问题时的通风量需求,有助于设计优化通风系统,减少通风系统中的虚耗。
2.提高矿井内部空气质量空气质量与通风效率直接相关,通过数值模拟,可以精确计算出矿井内部存在危险气体的位置和数量,并做出相应的处理措施。
3.优化通风布局通风布局是影响通风效果的重要因素,数值模拟可以帮助工程师优化通风布局,提高通风效率。
通过模拟不同的通风布局方案,可以找到最佳的布局方案,从而提高通风效果,降低能源消耗,延长通风系统的使用寿命。
4.提高精确度传统的通风系统设计方法比较复杂,往往需要大量的现场实验和测量,造成较高的成本和时间花费。
而数值模拟方法可以简化这一步骤,同时提高整个通风系统的设计精度和准确性,节约设计成本和时间。
三、优化设计的要点在进行矿井通风系统的数值模拟与优化设计时,需要注意以下几点:1.建立合适的模型矿井通风系统的数值模拟需要建立合适的模型,模型要结构合理、标准明确、参数准确,要尽量仿真真实地场景。
煤矿测风报告
煤矿测风报告摘要本报告旨在介绍煤矿测风的相关情况并评估其对安全生产的影响。
本次测风是在某煤矿内进行的,在矿井地下进行,在地面测风塔设置5个测试点进行测量收集数据,测风时间为3天,共采集马瑟堡风速仪的换向历程与数据1350组,最大风速达到9.3m/s。
我们通过对测量数据的统计分析,评估了煤矿的风险状态,并提出一些针对性的建议。
煤矿测风的意义煤炭工业的生产流程中,各种设备和工作场所,都会受到气流的影响。
测风的主要目的是为了评估煤矿的风险状态。
例如,风暴情况下,可能会导致地下运输系统中的车辆脱轨,甚至造成人身伤亡。
而且,由于煤层的常年死柿带来了瓦斯等有害气体,煤矿内的空气状况十分复杂。
因此,对煤矿内的气流进行监测是非常重要的事情。
测风设备测风设备主要由风速仪、换向器、数据采集器、电源等部分组成。
风速仪主要用于测量风速,换向器则是为了测定风的方向。
数据采集器对测量数据进行数据采集,并将数据传输给监测系统。
需要注意的是,除了精确的数据采集外,设备还需满足一些特殊的要求。
比如,需要具有防爆性能,以防止可能产生的爆炸等严重事故。
测风数据的分析在本次测风中,我们设置了5个测量点,并记录了每一组数据。
这些数据包含了风速和风向。
我们将所有测量数据汇总并进行统计分析,以评估煤矿的风险状况。
风速变化我们的测量数据显示,煤矿内的风速存在相当大的变化。
在一天的不同时间内,风速的变化比较明显。
早上通常风力非常弱,到了下午风速会有所提高。
同时,气温和湿度等环境因素对风速的影响也很明显。
在环境因素不变的情况下,风速变化不同点的可能原因可能是由于地质构造的不同,或者是由于某一工作场所对气流的阻碍导致的。
风向变化测风数据还显示了风向的变化。
可能由于地形阻隔等因素导致不同地方的风向不同。
在测风期间,风向的变化十分频繁,这可能导致通风不够充分,煤矿工人呼吸有一定的难度。
在煤矿工作中某些区域的通风不良,对于工人的身体健康有潜在的威胁。
风速最大值测风数据中的最大风速为9.3m/s,而这种极端的情况是我们需要关注的。
矿井风速测量实验报告
矿井风速测量实验报告实验目的本实验旨在通过测量矿井中的风速,了解矿井中的空气流动情况,并为矿工的安全作出评估。
实验器材1. 风速测量仪2. 计算机实验原理矿井风速测量仪利用了空气的流动对传感器的影响来测量风速。
当风通过传感器时,传感器会受到风的力的作用,产生相应的输出信号,根据输出信号的变化,可以推测风速的大小。
实验步骤1. 将风速测量仪放置于矿井通风道中心位置,确保其正常运行。
2. 使用计算机连接风速测量仪,打开相应的数据采集软件。
3. 根据软件的操作说明,设置测量参数,如采样频率、时间间隔等。
4. 开始进行风速测量,保持实验环境的静止,记录测量数据。
5. 测量结束后,关闭软件,断开计算机与风速测量仪的连接,将数据导出保存。
6. 对数据进行处理和分析,得出矿井中的风速大小。
实验结果通过对实验数据的处理和分析,我们得到了矿井中的风速数据,以下是部分实验结果:时间风速(m/s)08:00:00 1.508:10:00 1.608:20:00 1.708:30:00 1.508:40:00 1.3结论根据实验结果可以看出,矿井中的风速较为稳定,大致在1.3 m/s到1.7 m/s 之间。
此风速对矿工的工作和生活都较为适宜,属于正常通风状态。
然而,在实际工作中,矿井风速还会受到其他因素的影响,如矿井深度、工作面的通风方式等,因此,需根据具体情况进行综合评估,确保工作环境的安全。
实验感想通过本次实验,我对矿井中风速的测量方法有了更深入的了解。
同时,也意识到了矿井通风对矿工安全的重要性,合理的通风系统能为矿工提供一个安全、舒适的工作环境。
参考文献。
矿用风速传感器检测校准方法分析
(4)跌落 试验 跌 落高度为 0.5m,闩 由 落 向平 滑 、 馊 的混 凝 土 面上 共 2次 .
传 感 器 非 包 装 ,不 通 电 ,小进 -t F}】问检 测 , 进 行 试 验 后 x,t ̄b观 观 察 ,研 究 足 不 是 完 好 ,进 而 冉 去进 行 相 关 误差 的测 定 ,得 … 是不是符合规定 .、
1矿 用风 速 传 感 器 工 作 原 理 矿 用 风 速 传 感 器 是 井 下 环 境 监测 的 重 要 设 备 之 一 ,其 ] 作 原 理 主 要 是 采取 卡 曼 涡 街 理 论 来 实 现 风 速 检 测 的 。其 主 要 南 稳 定 段 、受 缩 段 、 作 段 以及 动 力 段 等 组 成 。 风 机 采 取 的 是轴 流式 风 机 ,风 机 产 生 风 压 ,这 样 气 流 经 风 口流 入 之 后 ,在 试 验 段 形 成 均 匀 、稳 定 的 流 速 场 ,这 样 电机 旋 转越快 ,风 流速 度就 会越 快。矿用风速传 感 器 在 煤 炭 企 业 应 用 巾具 有 很 高 的价 值 , 由 于 该 型 号 的 传 感 器 试 验 段 流 畅 不 受 外 界 的 干 扰 ,闪 此 对 于环 境 要 求 不 高 ,例 如 在 进 行 试 验 的 时 候 一T:作 人 员 可 以 自南 的 活 动 ,而 且 其 占地 空 问 小 ,适 合 T 作 相 对 复 杂 的 煤 矿 检 测 环 境 。更 为重 要 的 是 该 设 备采取 的是进 [1变频器调速 ,因此具有安 全 性 高 、操 作 简 单 易 记 、适 应 范 围 比较 广 的 特 点 、 风 速 传 感 器 主 要 技 术 指 标 :测 量 范 围 :0.4~15m/s;基 本 误 差 :≤ ±0.3nfs;_『: 作 电乐 :9~24V DC; 作 电流 :<  ̄70mA DC;显 示 方 式 :就 地 示 3位 LED;输 出 信 号 :1~5mA DC、200~1000Hz;防 爆 型 式 :Exib I矿 用 本 安 型 、 2 矿 用 风 速传 感 器检 测校 ;佳的流 程 加 强 对 矿 用 Jx【速 传 感 ;}j}检 测 校 准 足 提 高 井 下 作 、I 安 全 的 重 要 保 证 .一 般 情 况 下 根 据 实 践 经 验 ,JxL速 传 感 器 如 果 … 观 下 列 故障 可 以进 行 快 速 的 排 除 :
矿井通风系统预测模拟研究
矿井通风系统预测模拟研究【摘要】使用现代科学技术手段,利用电子计算机模拟分析矿井通风现状,进一步的优化简化通风系统,确定矿井通风系统优化简化与改造的方案,利用已报废采区的原有巷道,减少新掘巷道,取得了良好安全效果及显著的经济效益。
【关键词】矿井通风系统优化简化改造方案确定一、主要通风机及目前矿井通风现状1.主要通风机运转情况石台煤矿通风系统分为南风井和中央风井两大通风系统,由新、老副井进风,南风井和中央风井回风,形成中央边界-单翼对角混合式抽出通风方式。
目前,南风井主要担负着Ⅱ5采区、Ⅱ1采区回风,中央风井主要担负着Ⅲ1采区、I4采区和Ⅱ1辅助采区的回风任务,中央风井和南风井主要通风机均满负荷运行,其中南风井风机运行角度为40°,接近最大运行角度,若再提高运行角度,风机将出现喘振,这样依靠提高风机的叶片安装角度来增加风量是不可能了;中央风井风机运行角度为90°(前导器全开),再提高排风量已无可能。
同时,中央风井两台主要风机扩散器出口安装消音器后阻力损失增加,实际运行性能曲线均有所下降。
2.矿井通风基本情况2009年5月,我矿与安徽理工大学测定了全矿井通风阻力,数据表明两大通风系统的回风段通风阻力普遍偏高,中央风井回风段通风阻力占该系统总阻力的78.5%,南风井回风段通风阻力占该系统总阻力的68.3%。
因此,通风系统优化改造时必须对回风巷采取扩修巷道或增补巷道等措施扩大巷道通风断面,降低通风系统回风阻力。
二、2010年6月通风系统改造方案1.2010年6月矿井通风状况及存在问题根据矿生产接替计划,Ⅱ1辅助采区童台块段2009年8月底回采结束,I4采区2010年5月底回采结束。
此时,为保证矿井的产量连续性,Ⅲ1采区首采工作面Ⅲ313工作面将在2010年6月开始回采。
此时,矿井共布置3个采煤工作面、1个收作面、8个掘进工作面,从生产布局看,受矿井采场等客观条件的限制, 2010年6月以后采掘工作面主要集中在Ⅱ1采区下段和Ⅲ1采区。
矿井通风参数测定实验报告
矿井通风参数测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过测定矿井通风参数,包括风速、风量和风压等,了解矿井通风系统的运行情况,为矿井安全生产提供科学依据。
二、实验原理1.风速测定原理:利用风速仪测定矿井风道中风的速度,通常使用热线风速仪进行测定。
根据热式风速仪的工作原理,可以通过测量风道中风的速度来推测风量和风压等参数。
2.风量测定原理:通过测量单位时间内风道中空气的体积和风的速度,计算出单位时间内风量的大小。
通常使用平板流量计进行测量,通过测量风速、风道横截面积和流量表的读数等信息,计算出单位时间内通过风道的空气体积。
3.风压测定原理:通过测量矿井风道中的风压,了解矿井通风系统的压力情况。
通常使用差压表进行测量,将差压表装置在不同位置的风道上,通过读取差压表的值,计算出相应位置的风压大小。
三、实验步骤1.风速测定:将热式风速仪插入风道中,将风速仪的显示装置设置在适当的位置,并等待其稳定后,记录下相应风速仪的读数。
2.风量测定:将平板流量计安装在风道上,通过控制器调节平板流量计的阻力板,使其达到平衡,然后记录下流量计的读数。
3.风压测定:将差压表依次安装在风道的不同位置,记录下相应的差压表读数,并计算出相应的风压值。
四、实验结果与分析通过实验测定,得到了风速、风量和风压等参数的数据,如下所示:风速:10.5m/s风量:1500m³/h风压:200Pa通过对实验数据的分析1.在本次实验中,矿井通风系统的风速较高,达到了10.5m/s,表明通风系统的运行正常,对矿井空气的流通起到了积极的促进作用。
2.通过风量的测定,得知单位时间内通过风道的空气体积为1500m³/h,这也说明了通风系统的正常工作状态。
3.风压测定结果为200Pa,表明通风系统对矿井内部施加了一定的压力,保证了矿井空气的流动,并有效地防止了有害气体的积聚。
五、实验总结与建议通过本次实验,我们成功地测定了矿井通风参数,掌握了测定方法和技巧,对矿井通风系统的运行情况有了更深入的了解。
矿井通风系统运行状态模拟及其优化
矿井通风系统运行状态模拟及其优化李文正 赵 耀(山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿分公司,山西 高平 048400)摘 要为保证常村煤矿通风系统安全、稳定运行,对矿井通风风速较高、中央风井通风系统的通风阻力增长过快、偏高的问题进行原因分析,利用通风系统状态模拟软件对拟定的2个通风系统运行状态方案进行模拟,通过模拟结果得出以下结论:采取扩巷降阻、增加并联风路等措施可以确保矿井通风系统安全稳定运行,保证矿井安全生产。
关键词通风系统 风速 风阻 网络解算模拟中图分类号 TD724 文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2018.05.044Simulation of Operation State of Mine Ventilation System and its Optimal Li Wen-zheng Zhao Yao( Bofang Coal Mine Branch, Shanxi Orchid Technology Startup Co., LTD., Shanxi Gaoping 048400)Abstract : To guarantee safe and stable operation of Changcun Coal Mine ventilation system, such problems as the higher wind speed, the increase in the ventilation resistance of the central air shaft ventilation system, are analyzed, two proposed schemes for the ventilation system operation state is simulated by ventilation system simulation software, and the simulation results conclude that such measures as to enlarge lane parallel connection resistance reduction, to increase paralleled linked wind road, can ensure the safe and stable operation of mine ventilation system, as well as ensure the mine safety production.Key words : ventilation system wind speed wind resistance network calculation simulation收稿日期 2018-01-03作者简介 李文正(1988-),男,助理工程师,现任山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿分公司通风科科员。
青东煤矿通风系统模拟分析与预测研究
近年来,随着矿井开采深度、强度及机械化程度的增加,矿井通风系统逐渐复杂化,通风问题也会愈加突出,严重影响矿山的生产效率和职工的健康与安全。
开展改扩建矿井通风系统优化研究,解决改扩建矿井存在的通风难题,对创造安全稳定的工作环境和提高矿山的经济效益都有积极意义[1-2]。
矿井开采深度增加使得矿井通风系统日益复杂[3],通风网络结构也日益复杂,给煤矿高效安全生产带来了不可预测性[4]。
本文对青东煤矿通风系统网络进行模拟分析,根据矿井采掘接替计划,青东煤矿七采区上首采面投产,判断中央风机及井下的通风系统是否能够满足届时的通风需求以及应采取的措施。
一、矿井及其通风系统概况青东井田位于淮北矿区临涣区的西北角。
东以大刘家断层为界,西至F9断层,南以石炭系太原组顶界灰岩露头线为界,北至F19断层和2-2煤层-1200m水平投影线,东西长约13km,南北宽约2.5~6.5km,矿区面积51.729km2。
矿井井型为1.8Mt/a,采用立井、多水平,主要大巷、石门分区开拓,分区通风、集中出煤的开拓方式。
前期开采储量丰富的东区,采用主井、副井和中央风井三个立井,主要大巷、石门开拓,中央并列式抽出的通风方式。
矿井设计三个生产水平:一水平标高为-585m,二水平标高为-900m,三水平标高-1200m。
根据矿井采掘接替计划,先是七采区上首采面投产,后期七采区下首采面也即将投产。
矿井现主要有工业广场内的副井(人员、进风和安全出口)和主井两个进风井,一个中央风井为回风井。
目前,中央风井系统现有82采区、84采区、五采区三个采区在生产,中央风井矿井主要通风机型号为BD-Ⅱ-10-NO36,安装角度-5°,配套电机型号为YBF-710-10,功率560kW,转速594r/min。
二、矿井通风系统分析预测为保证矿井正常生产接替,保持矿井持续稳产,矿井将组织开拓七采区。
本次矿井通风系统分析预测的目的是分析七采区首采面投产时期,如果矿井通风系统全部由中央风井来承担,中央风井系统是否能满足需要,是否需要改造中央风井主要通风机及配套电机,以及是否要施工新巷道或新风井。
矿井风速测定实验报告
一、实验目的1. 了解矿井风速测定的原理和方法。
2. 掌握风速仪的使用方法及操作技巧。
3. 培养学生严谨的科学态度和实验操作能力。
4. 为矿井通风设计提供实验依据。
二、实验原理矿井风速是指矿井风流通过矿井巷道断面的速度。
风速的大小直接影响着矿井通风效果,对矿井安全生产具有重要意义。
本实验采用风表法测定矿井风速,通过测量风流通过一定断面的时间,计算出风速。
三、实验器材1. 风速仪:用于测量风速。
2. 标尺:用于测量巷道断面尺寸。
3. 秒表:用于测量风流通过一定断面的时间。
4. 计算器:用于计算风速。
四、实验步骤1. 准备工作:将风速仪、标尺、秒表等实验器材准备齐全,并检查其完好性。
2. 确定测量断面:根据矿井实际情况,选择一个适合的测量断面,确保该断面风流稳定。
3. 测量断面尺寸:使用标尺测量巷道断面的长、宽、高,计算出断面面积。
4. 测量风速:将风速仪放置在测量断面的中心位置,启动秒表,记录风流通过风速仪所需的时间。
5. 数据处理:根据测量数据,计算风速。
风速计算公式为:风速 = 断面面积× 时间 / 测量距离6. 结果分析:对比不同测量点的风速数据,分析矿井风流分布情况。
五、实验结果与分析1. 实验数据:测量断面面积:S = 4.0 m²测量距离:L = 10 m时间:t = 20 s风速= S × t / L = 4.0 m² × 20 s / 10 m = 8.0 m/s2. 结果分析:通过实验测量,矿井风速为8.0 m/s,说明该矿井风流较为稳定。
在实际生产中,应根据矿井风速要求,合理调整通风设备,确保矿井通风效果。
六、实验总结1. 本实验通过风表法测定矿井风速,掌握了风速仪的使用方法及操作技巧。
2. 通过实验,了解了矿井风速测定的原理,为矿井通风设计提供了实验依据。
3. 在实验过程中,培养了严谨的科学态度和实验操作能力。
4. 为今后类似实验奠定了基础。
人员对巷道风速测量影响的数值模拟分析
人员对巷道风速测量影响的数值模拟分析李艳昌;张箭;杨雨濛;刘剑【摘要】为探究造成矿井风速测量读数振荡的原因,更准确地选择测量位置与测量方法,利用数值模拟的手段,根据现场实际,选取了测风点之前有行人干扰的5个情况,对在其影响下的风流速度场进行数值模拟.揭示了不同干扰情况下的巷道风流速度分布特征,分析了人的阻碍对风速测量的影响范围.其中,当单人站在巷道侧时,身后迎风向左侧的振荡区域充分发展,在其后20 m处测点的风速差依然有0.76 m/s;情况5为3个人在其身后形成的振荡区域互相影响抵消,在其后20 m处的速度差只有0.04 m/s.结果表明:由于人的存在,在人后方会形成风流的速度振荡区域,其正后方速度减小,两侧速度增大,若振荡充分发展则其衰减较慢.模拟结果对井下风速测量有一定的实际应用与参考价值.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P171-174)【关键词】通风;数值模拟;巷道风速【作者】李艳昌;张箭;杨雨濛;刘剑【作者单位】辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁葫芦岛125105【正文语种】中文【中图分类】TD723巷道风速的测量对煤矿生产和安全有着重要的作用,是煤矿日常生产中一项重要的任务。
由于实际生产现场的复杂和不确定性,不可能实现理论上理想的风速测量条件。
尽管煤矿生产中对于风速测量现场有诸多的规定和要求,但是在有障碍物的巷道中由于人工测风不便,往往导致较大的误差[1]。
矿井一采区风量测定分析报告
2019年10月上旬矿井一采区风量测定分析报告
一、矿井测风情况
1、风表测量数据之差小于5%,符合测风要求,测量结果有效。
2、立风井无提升设备,风井实测外部漏风量90m³/min,外部漏风率为
1.5%,不大于5%,其外部漏风率符合《规程》规定。
3、各主要进回风巷进回风情况:
二、矿井通风系统存在问题
1、矿井为分区式通风,总进风量和总回风量没有多大变化,其它地点风量没有多大变化。
2、经检查,矿井通风设施完好且通风系统稳定、可靠。
3、经过核查矿井通风系统各用风地点不存在问题,风量、风速满足和符合《煤矿安全规程》规定。
通防部
2019 年10 月08 日
2019年10月上旬矿井二采区风量测定分析报告
一、矿井测风情况
1、风表测量数据之差小于5%,符合测风要求,测量结果有效。
2、立风井无提升设备,风井实测外部漏风量77m³/min,外部漏风率为
3.2%,不大于5%,其外部漏风率符合《规程》规定。
3、各主要进回风巷进回风情况:
二、矿井通风系统存在问题
1、矿井为分区式通风,总进风量和总回风量没有多大变化,其它地点风量没有多大变化。
2、经检查,矿井通风设施完好且通风系统稳定、可靠。
3、经过核查矿井通风系统各用风地点不存在问题,风量、风速满足和符合《煤矿安全规程》规定。
通防部
2019 年10 月08 日。
矿井测风实操总结
矿井测风实操总结按照郑州市煤炭局来我矿复工复产验收要求,我矿于2012年6月21日14时13分进行了反风演习。
此次演习中井下测风环节中学到的经验和不足总结如下:一、测风人员此次测风共分4个测点:副井测风站:刘彦团、韩文博;11062上副巷测风站:李志伟、吴建和;11101上副巷测风站:李洪闯、李志君;主斜井测风站:杨红强、冯铁森。
二、携带仪器工具风表、秒表、钢尺、光学瓦斯鉴定器、便携瓦斯报警器、温度计、记录工具等。
三、实操过程1、14时15分,到达副斜井测风地点,汇报调度室。
2、14时17分,测副斜井的风量、温度、瓦斯和二氧化碳浓度等,汇报调度室。
3、14时28分,正向风流停止,14时30分反向风流到达。
4、风流反向期间,每隔30分钟测一次风量,每隔10分钟测一次温度、瓦斯和二氧化碳浓度等,并汇报调度室。
5、14时50分,风流恢复正向,15时10分,测风量、温度、瓦斯和二氧化碳浓度等,汇报调度室。
四、实操测风1、检查测风地点前后10米有无杂物,检查风表、秒表是否工作完好,选择合适的风表,用侧身法测风。
2、测风开始前应关闭计数器,将风表、秒表指针回零,在风表运转稳定后再开动计数器,在开停风表计数器的同时,开停秒表。
3、风表运行后,离身体保持在20cm以上的距离,平稳、匀速,移动风表,风表要与风流方向垂直,同一断面处测风三次。
4、用钢尺量出中宽、净高。
五、风量计算1、风表三次测得的数据取平均值算出实速,根据拱形面积的计算公式算出断面积。
2、根据风量计算公式:实速×断面积=风量;算出风量。
3、填测风记录牌板。
六、实操中取得的成绩与不足(1)取得的成绩1、熟悉的掌握了反风演习时的测风实操流程及测风顺序。
2、更加熟练的掌握了断面积的计算、风速的计算、风量的计算、测定瓦斯、二氧化碳等气体浓度的方法。
3、更加明确了测风量、温度、瓦斯和二氧化碳浓度等的先后顺序。
4、掌握了一套正确的测风方法,为以后的测风工作打下了坚实的基础。
煤矿井下巷道全断面风速场分布规律冯玉辉张军明韦苗苗崔健王雷刘祥师
煤矿井下巷道全断面风速场分布规律冯玉辉张军明韦苗苗崔健王雷刘祥师发布时间:2022-04-10T00:51:23.238Z 来源:《探索科学》2022年1月上作者:冯玉辉张军明韦苗苗崔健王雷刘祥师[导读] 通过对煤矿通风巷断面风速测定以及风速场分布变化规律的研究可知,煤矿井下巷道风速具有典型的湍流脉动特征。
山东省计量科学研究院冯玉辉张军明韦苗苗崔健王雷刘祥师山东省济南市 250014摘要:为了保证矿井通风安全的可靠性和有效性,提高矿井通风自动化、信息化和智能化的水平,适应新时代智能化矿山建设发展的需求,实现矿井通风的实时监测及风量最优调控方案决策。
不同巷道断面的风速分布规律受巷道断面形状、巷道支护类型、巷道内布置设备影响,巷道风流脉动特性和巷道断面风速非均匀分布规律导致定点安设的风速传感器测试巷道的平均风速方法难以实现准确测定或适用性相对有限,无法解决任一巷道平均风速测试问题,可推广性相对不足,如何通过风速传感器等测风设备,构建具有大面积推广的巷道平均风速测试方法是目前需要解决的难题,研究并掌握矩形、拱形等不同巷道断面内风速分布规律,掌握高风速区域、中风速区域和低风速区域就成了所有基础数据采集的关键所在。
关键词:煤矿通风巷道;断面风速测定;风速场变化规律引言若想精准计算煤矿通风巷道中的瓦斯与有害气体分布、温度与湿度的变化规律,就必须要明确通风巷道中的风速分布曲线,风速分布曲线同时也是计算巷道通风量以及布置风速传感器的重要依据。
相关学者结合纳雷斯托克斯湍流运动方程,推导出了煤矿通风巷道断面风速变化规律的函数曲线,在测定断面风速时取得了显著效果。
在此背景下,本文参考了大量文献资料,对煤矿通风巷道断面风速测定与变化规律进行了深入研究。
1巷道断面风速分布实测方法1.1测量设备考虑到现场井下环境对监测设备的要求,本次风速监测选用CFJ系列机械式风速表(4个)、卷尺、计时器、机械手表、和支撑杆等,该系列风速表性能突出精确度高,具有防尘、防水、防爆的功能,能够充分满足井下恶劣环境对实际测量的要求,重量较轻便于携带,体积较小不会对巷道内的风流分布造成影响。
煤矿通风巷道断面风速测定分析
煤矿通风巷道断面风速测定分析摘要:本文介绍的主要是利用超声波传输时间进行精密测量的一种新型算法,同时还对超声波立面当中的射探头低耗驱动法进行了优化。
研究中发现:该检测系统可以在对煤矿进行风速测量时,实现0~15.0 m/s的高精度,基本可以满足煤矿的实际使用要求,其经济效益较为良好。
关键词:超声波时差法;传输时间;精密测量;巷道风速;1.用于煤矿测风时几个超声波关键技术的优化1.1用超声波测量传输时间的高精度算法设计对超声波传输时间进行精确测量是利用超声波时差法实施测量的关键环节,当前的测算方法主要分为一个特征波临界点拾取法以及超声波互相关法。
这两者里超声波互相关法有较高的精度,可对的计算能力要求十分高,所需的传感器硬件成本也很高,不但如此,其测量结果的稳定性甚至能够因为空气密度波动和温度变化而受到影响。
本文提出了一种以临界点为基础的细分插补算法,是从特征波临界点拾取法来入手的,它十分有效的提高了通过超声波传输时间来进行测量所得到的结果的精度。
而我们所说的特征波临界点拾取法,其实就是把激励波形的发射时刻当做开始传输超声波的时间起点,将其记作,把收到波形特征波的那一个特征点时刻当做传输超声波的时间终点。
超声波传输时间就是,想要精确测量超声波传输时间,就要对波形当中的特征波还有临界点进行准确识别。
依照检测回波所具有的起振规律,可将其分为三个阶段:先是最初的起振,然后经过充分振荡,最后只剩下余振。
压电晶片是从接到超声波信号起,从静止状态一点点开始振动,其峰值也在逐步增强,这就是起振阶段;然后压电晶片变得跟接收信号完全同步,其振荡峰值也达到了最大状态,此刻即是充分振荡阶段;它的振动幅值一定会慢慢的衰减,这是因为在超声波信号过去后没有办法让压电晶片立刻处于静止状态,这即是余振波形,呈现一种一点点减小的趋势。
处于充分振荡阶段时,它的信噪比比较高,但处于零点处的变化速率才是最大的,这就是从波形角度能看出的,因此在此处选取的特征波为充分振荡阶段的波形,同时取其过零点作为临界点。
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型, 采用 Fun 软件进 行了风速场模拟研究 , l t e 分析 确定 了风速传感 器监测 的合理 布置点 , 以及 巷道平均 风 速 的监测计算公式 , 提高了对风量连续监测 的准确性 , 为矿井风流传感器合理布置提供理论依据。
关 键 词 : 下 巷 道 ; 控 系 统 ; 流 模 拟 ; 速 监 控 ; 拟分 析 井 监 风 风 模
1 计算 网格划 分。针对所建立 的 6个巷道 )
几何 模 型 , 用六 面体 网格 划 分 。模 ve —Soe 方 程 对 于 湍 流 的 瞬 ai r t s k
收 稿 日期 :0 1 42 21 - - 0 6 作者简介 : 贾 剑( 97一) 男 , 17 , 山西长治人 , 硕士 , 工程师 , 从事生产技术工作 。
总 第 18期 4
对 矿 井风 速 监 测 的模拟 分 析
贾 剑 贝 U
( 安环能股份公 司, 潞 山西 长 治 06 0 ) 4 24
摘
要: 针对 目前矿井监控 系统对井下巷道风 速的监测 广泛存在不准确的 问题 , 从提 高矿井巷道风量监 测
准确性 的需要 出发 , 对有无胶带布置 的矩形 、 梯形 和半 圆拱共 6种巷道情 况 , 建立 了巷道风流 流动力学 模
测得的平均风速值加 以比较 , 确定出相应的修正 系 数 。这 种基 于人 工 测 量 修 正处 理 监 测 值 的方 法 , 显
然 要受 到人 工测 量精 度 的影 响 。在有 障碍 物或 大 断 面 的巷道 中 由于人 工 测 风 不 便 , 往 导 致 较 大 的误 往
差 , 而严 重影 响 了监 测 系 统 的有 效 性 。文 章利 用 从 C D软 件对 不 同形状 巷 道 中的 风速 场 进 行 模 拟 , F 可
一
针对 目前 煤矿 使 用 最 多 的半 圆拱 锚 喷 、 矩形 锚
网和梯形工字钢巷道 , 通过适当简化, 建立相应的物
理模 型 。在巷 道模 型 中考虑有 无 布置胶 带输送 机两 种情 况 , 因此共 建 立 了 6个 巷 道 模 型 。三 类巷 道 模 型 的横截 断 面几何 参 数 如 表 1所 示 , 道 纵 向 长度 巷
7 3
贾 剑: 对矿井风速监测的模 拟分析
第2 第 1 0卷 2期
坐标 系 以巷道 断面 的宽 为 轴 方 向 , 以断 面 的高为 y 方向, 轴 以巷 道 的长为 z轴方 向 , 坐标原 点位 于巷
道 人 口断面 的一侧 。
为 : 圆拱形 巷道 ( . , . ) 矩形 巷 道 ( . ,. ) 半 25 34 ; 2 53 1 ;
梯形巷 道 ( . ,. ) 25 3 1 。在 这 些点 模 拟 的风 速均 大 于 10m s而且符 合上 述 的布置原则 。 . / ,
4 2 巷道 平均风 速与 监测点 风速 的关 系 .
2 模 拟 假 设 条 件 。① 假 定 流 体 与 巷 道 壁 面 ) 无 热交 换 , 考虑 能量守 恒方 程 ; 不 ②假 定巷 道 中质量 源输入 很小 , 可忽 略不计 , 巷道 风流 可视 为粘性 不可 压缩 流体 , 空气密 度为 常数 ; 假定 沿程 的巷道 壁面 ③
进 一步 的探讨 。
巷道风流的扰动是不可避免的。近年来 , 随着煤矿 安全 技术 与装 备 的迅 速 发 展 , 风 参 数 监 测 系 统 已 通 在煤矿中得到广泛使用。由于空气在巷道中流动一 般属于湍流流动 , 因流体质点速度存在脉动 , 故通常 用 时均值 表示 湍 流 流 动 参数 。实 验 表 明 , 流巷 道 湍 断面 上 时均 速度分 布 是 不 均 匀 的 , 即巷 道 断 面 上某 点 风速 与空 间位 置有 关 , 因此 风 速 传 感 器 布 置 在某 巷 道 断面上 不 同 的位 置 可 能 有 不 同 的 监测 数 据 。
法测 风 时 , 为 因素 的影 响 和人 员 在 测 风 过 程 中对 人
时运动仍然是适用 的。为了描述湍流脉动的影 响, 目前广 泛采 用 的方 法 是 时 间平 均法 , 即把 湍 流 运 动
看 作 由两个 流动叠 加 而成 , 是 时间平 均流 动 , 一 二是 瞬 时脉 动流 动 。这 样 , 脉 动分 离 出来 , 于处理 和 将 便
均 取 10I。 0 I T
表 1 巷 道模 型几何参数
若 要 根据 巷道 中某 点 的风速 监 测值 准确 获得巷 道 平
均风速值 , 必须进行巷道风流场实验或模拟研究 , 才 能分 析确定 出风速 传感 器合 理悬 挂位 置 和平均 风 速
监 测 校正公 式 。 目前 , 风速 传 感 器 在 巷 道 中悬 挂 位 置 主要 是凭 经 验来 判 断 , 后 将 风 速 监 测值 与人 工 然
中图分类号 :D 2 T 73
文献标识码 : B
文章编号 :0 5 29 (0 1 1 — 0 3 0 10 — 7 8 2 1 ) 2 0 7 — 2
风 量是 矿井 通 风 管 理 中经 常性 监 测 项 目之一 , 巷 道风 量通 过利 用风 表测 量风 速 间接进 行监 测 。传 统 的测 风方 法为 “ 面法 ” “ 身法 ” 采 用这 些 方 迎 和 侧 ,
根据 巷道 风 流流 动 力 学 模 型 , 采用 Fun 软件 l t e 进 行 了风速 场模 拟研 究 , 其基 本特征 如下 设置 :
1 基本巷道 风流条件假设
对 于矿 井通 风巷 道 而 言 , 由于 风 流流 态 基 本 上 属 于湍 流 。一般认 为 , 无论 湍 流运 动多 么复 杂 , 稳 非
巷道 中布 置 的胶 带输 送机 简化 为上 下两个 厚度
不同的平面体模型 , 其几何参数如表 2 所示。
表 2 胶带输送机简化模型的 几何参数
以确定 出某 点监 测 值 的 平 均 风速 修 正 系数 , 矿 井 使 巷 道风 速监 测 的准确 性 得到有 效 的改 善 。
2 巷道风速场模拟