一种巷道调风方法技术

本发明专利技术涉及矿山井下通风技术领域，提供一种巷道调风方法，包括，步骤1：构建矿山井下三维通风网络模型；步骤2：测量巷道实际通风数据，计算巷道摩擦风阻，反算巷道摩擦阻力系数，修正三维通风网络模型；步骤3：设计巷道调风方案并接入三维通风网络模型，得到预调风的三维通风网络模型；步骤4：根据主要巷道在线监测数据解算预调风三维通风网络模型；步骤5：判断主要巷道的监测风量及其他巷道的解算风量是否在最低需风量与最大允许风量之间，若是，则调风方案可行，进入步骤6；若否，则调整调风方案并接入三维通风网络模型，进入步骤4；步骤6：根据巷道调风方案对矿井巷道进行调风。本发明专利技术能够大大提高调风的精度与效率，且降低调风成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种巷道调风方法


[0001]本专利技术涉及矿山井下通风
，尤其是涉及一种巷道调风方法。

技术介绍

[0002]矿井通风对矿井正常运转起着决定性作用。当矿井通风系统中风量不能满足需求时，需要进行调风。现有技术中通常根据实测通风数据及通风系统出现的问题设计理论上可行的调风方案，没有模拟即直接应用到实际通风系统中，而实际通风系统远比理论上复杂多变，导致调风方案应用效果可能不理想，需要不断调整方案，费时费力，且会对生产造成较大影响。而且，现有技术中通过对通风系统进行全面实测，得到通风数据，但矿山井下通风网络复杂，全面实测工作量大，同时实测间隔时间越长其分析误差越大。可见，现有的调风方法误差大、效率低且成本高。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种巷道调风方法，大大提高了调风的精度与效率，且降低了调风成本。
[0004]本专利技术的技术方案为：
[0005]一种巷道调风方法，包括下述步骤：
[0006]步骤1：构建矿山井下三维通风网络模型；
[0007]所述三维通风网络模型根据风量平衡、风压平衡及巷道摩擦风阻分配巷道网络风量，巷道摩擦风阻计算采用的摩擦阻力系数根据巷道设计手册初步设定；
[0008]步骤2：根据实测通风数据修正三维通风网络模型
[0009]测量巷道实际通风数据，根据实际通风数据计算巷道摩擦风阻，根据巷道摩擦风阻反算巷道摩擦阻力系数，得到修正摩擦阻力系数，用修正摩擦阻力系数代替三维通风网络模型中初步设定的摩擦阻力系数，以修正三维通风网络模型；
[0010]步骤3：设计巷道调风方案并接入三维通风网络模型
[0011]设计巷道调风方案，并将调风方案接入三维通风网络模型，得到预调风的三维通风网络模型；
[0012]步骤4：根据主要巷道在线监测数据解算预调风三维通风网络模型
[0013]步骤5：评价调风方案
[0014]判断主要巷道的监测风量及其他巷道的解算风量是否在最低需风量与最大允许风量之间，若是，则调风方案可行，进入步骤6；若否，则调整调风方案，将调整后的调风方案接入三维通风网络模型，进入步骤4；
[0015]步骤6：根据巷道调风方案对矿井巷道进行调风。
[0016]进一步的，所述步骤1具体包括下述步骤：
[0017]步骤1.1：使用DIMINE数字采矿软件提取巷道中心线；
[0018]步骤1.2：将提取的巷道中心线导入到iVent通风优化平台；
[0019]步骤1.3：对巷道中心线进行类别设置；所述类别包括内部巷道、进风巷道、回风巷道、独头封闭巷道，独头封闭巷道不参与网络解算；
[0020]步骤1.4：梳理未联通的巷道，确保每条巷道都联通在一个网络内；
[0021]步骤1.5：录入风阻参数包括摩擦阻力系数、巷道断面面积、巷道周长，根据巷道中心线计算巷道长度，根据风阻参数及巷道长度计算巷道摩擦风阻，根据风量平衡、风压平衡及巷道摩擦风阻分配巷道网络风量；
[0022]步骤1.6：根据通风网络拓扑逻辑关系检查通风网络，纠正逻辑关系错误，得到正确的拓扑逻辑关系通风网；
[0023]步骤1.7：将已知的通风设施添加到通风网络中；
[0024]步骤1.8：将风机出厂提供的风机特性曲线或实测特性曲线录入到风机数据库。
[0025]进一步的，所述步骤2中，测量巷道实际通风数据，根据实际通风数据计算巷道摩擦风阻，根据巷道摩擦风阻反算巷道摩擦阻力系数，具体包括：
[0026]测量巷道实际通风数据包括巷道断面尺寸及断面各测点的标高、风速v、空气密度、绝压；
[0027]根据巷道断面尺寸计算巷道断面面积S和周长U，计算巷道断面风量Q＝Sv，计算巷道i、j两点间测段的速压差位压差Δh
位i
‑
j
＝Z
i
gρ
i
‑
Z
j
gρ
j
；其中，ρ
i
为i点空气密度，ρ
j
为j点空气密度，v
i
为i点风速，v
j
为j点风速，Z
i
为i点标高，Z
j
为j点标高，g为重力加速度；
[0028]计算巷道i、j两点间测段的通风阻力h
ij
＝(ΔP
i
‑
ΔP
j
)
‑
(ΔP
0i
‑
ΔP
0j
)+Δh
速i
‑
j
+Δh
位i
‑
j
，从而计算巷道i、j两点间测段的摩擦风阻R
ij
＝h
ij
/Q
ij2
；其中，ΔP
i
为i点静压差，ΔP
j
为j点静压差，ΔP
oi
为在i点测压时基准点静压差，ΔP0j为在j点测压时基准点静压差，Q
ij
为i、j两点间的风量，当两测点间无分支及漏风时Q
ij
＝(Q
i
+Q
j
)/2，当两测点间有分支、测点设置在风流的分、汇交叉点之前时Q
ij
＝Q
j
，当两测点间有分支、测点设置在风流的分、汇交叉点之后时Q
ij
＝Q
i
，Q
i
为i点风量，Q
j
为j点风量；
[0029]根据巷道摩擦风阻反算巷道摩擦阻力系数，得到巷道i、j两点间测段的修正摩擦阻力系数
∝
ij
＝R
ij
S3/L
ij
U；其中，L
ij
为i、j两点间的巷道长度。
[0030]进一步的，所述步骤2中，分别测量春季、夏季、秋冬季的通风数据，利用测得的通风数据依次修正三维通风网络模型。
[0031]进一步的，所述步骤3中，所述调风方案中，调整对象包括巷道、风机、风墙、风门、风窗，巷道、风墙、风门的调整手段均为增加或减少数量，风机的调整手段为增加或减少数量、提升或降低效率，风窗的调整手段为增加或减少数量、增加或减少过风面积，所述调风方案包括至少一个调风对象的至少一个调整手段。
[0032]进一步的，所述步骤4包括下述步骤：
[0033]步骤4.1：在线监测主要巷道风速并接入三维通风网络模型
[0034]在主要巷道的断面设定安装点安装风速传感器，利用风速传感器实时监测巷道断面风速，根据巷道编号将实时监测的风速数据接入到三维通风网络模型中对应的巷道内；
[0035]步骤4.2：修正主要巷道在线监测风速并计算监测风量
[0036]根据巷道断面的风速特性确定风速传感器安装位置的风速与巷道全断面平均风
速间的关系函数，根据主要巷道的断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巷道调风方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1：构建矿山井下三维通风网络模型；所述三维通风网络模型根据风量平衡、风压平衡及巷道摩擦风阻分配巷道网络风量，巷道摩擦风阻计算采用的摩擦阻力系数根据巷道设计手册初步设定；步骤2：根据实测通风数据修正三维通风网络模型测量巷道实际通风数据，根据实际通风数据计算巷道摩擦风阻，根据巷道摩擦风阻反算巷道摩擦阻力系数，得到修正摩擦阻力系数，用修正摩擦阻力系数代替三维通风网络模型中初步设定的摩擦阻力系数，以修正三维通风网络模型；步骤3：设计巷道调风方案并接入三维通风网络模型设计巷道调风方案，并将调风方案接入三维通风网络模型，得到预调风的三维通风网络模型；步骤4：根据主要巷道在线监测数据解算预调风三维通风网络模型步骤5：评价调风方案判断主要巷道的监测风量及其他巷道的解算风量是否在最低需风量与最大允许风量之间，若是，则调风方案可行，进入步骤6；若否，则调整调风方案，将调整后的调风方案接入三维通风网络模型，进入步骤4；步骤6：根据巷道调风方案对矿井巷道进行调风。2.根据权利要求1所述的巷道调风方法，其特征在于，所述步骤1具体包括下述步骤：步骤1.1：使用DIMINE数字采矿软件提取巷道中心线；步骤1.2：将提取的巷道中心线导入到iVent通风优化平台；步骤1.3：对巷道中心线进行类别设置；所述类别包括内部巷道、进风巷道、回风巷道、独头封闭巷道，独头封闭巷道不参与网络解算；步骤1.4：梳理未联通的巷道，确保每条巷道都联通在一个网络内；步骤1.5：录入风阻参数包括摩擦阻力系数、巷道断面面积、巷道周长，根据巷道中心线计算巷道长度，根据风阻参数及巷道长度计算巷道摩擦风阻，根据风量平衡、风压平衡及巷道摩擦风阻分配巷道网络风量；步骤1.6：根据通风网络拓扑逻辑关系检查通风网络，纠正逻辑关系错误，得到正确的拓扑逻辑关系通风网；步骤1.7：将已知的通风设施添加到通风网络中；步骤1.8：将风机出厂提供的风机特性曲线或实测特性曲线录入到风机数据库。3.根据权利要求1所述的巷道调风方法，其特征在于，所述步骤2中，测量巷道实际通风数据，根据实际通风数据计算巷道摩擦风阻，根据巷道摩擦风阻反算巷道摩擦阻力系数，具体包括：测量巷道实际通风数据包括巷道断面尺寸及断面各测点的标高、风速v、空气密度、绝压；根据巷道断面尺寸计算巷道断面面积S和周长U，计算巷道断面风量Q＝Sv，计算巷道i、j两点间测段的速压差位压差Δh
位i
‑
j
＝Z
i
gρ
i
‑
Z
j
gρ
j
；其中，ρ
i
为i点空气密度，ρ
j
为j点空气密度，v
i
为i点风速，v
j
为j点风速，Z
i
为i点标高，Z
j
为j点标高，g为重力加
速度；计算巷道i、j两点间测段的通风阻力h
ij
＝(ΔP
i
‑
ΔP
...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇永渊，欧阳志平，郭赟林，张钦礼，杨清伟，毛杜，
申请(专利权)人：中南大学长沙迪迈数码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：