一种不规则巷道风量测定方法技术

本发明专利技术提供了一种不规则巷道风量测定方法，属于巷道风量测定技术领域。包括以下步骤：S1.利用断面激光扫描仪扫描待测巷道位置；S2.确定巷道面积以及巷道左右帮距离与上下顶板距离；S3.根据巷道左右帮距离或上下顶板距离确定平均风速线位置；S4.测量平均风速线上任意点风速；S5.计算巷道风量。本发明专利技术研究出一种不规则巷道风量测定方法，解决不规则巷道风速测量时的误差，得到比较精确的不规则巷道风量，能够精确计算出巷道断面面积，避免了传统宽、高测量，进而利用公式计算断面面积的误差，同时采用平均风速线位置测风速的方法，减少了测风员可能的操作不当的误差，并节省了测量风速的时间与劳动力。速的时间与劳动力。速的时间与劳动力。

【技术实现步骤摘要】
一种不规则巷道风量测定方法


[0001]本专利技术涉及巷道风量测定
，具体而言，涉及一种不规则巷道风量测定方法。

技术介绍

[0002]矿井的风量对于矿井能否正常生产、井下作业人员能否安全工作起着至关重要的作用。为了保障井下巷道风量满足《煤矿安全规程》中的要求，需要至少每10天一次对巷道风量进行测量，掌握矿井风量分布，在需要的时候对风量进行优化，以满足矿井生产对风量的需求。
[0003]现如今对巷道风速测量的方法是侧身法，测风员背向巷道壁展站立，手持风表向风流垂直方向伸直，然后在巷道内作均匀移动，这样会导致测风员很难控制，导致测量结果有误差。巷道断面面积的测量是通过测量巷道的宽和高，通过半圆拱面积计算公式等进行计算，将测量到的风速与面积相乘从而得到巷道风量。但是该方法适用于规则巷道内的测风，随着巷道使用时间的增加，巷道难免会发生变形，这就使得巷道风量的误差加大，不仅巷道面积的测量有影响，对风速的测量也会产生误差。因此设计了一种不规则巷道风量测定方法。

技术实现思路

[0004]为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种不规则巷道风量测定方法，旨在改善上述
技术介绍
中存在的现如今对巷道风速测量的方法是侧身法，测风员背向巷道壁展站立，手持风表向风流垂直方向伸直，然后在巷道内作均匀移动，这样会导致测风员很难控制，导致测量结果有误差，另外随着巷道使用时间的增加，巷道难免会发生变形，这就使得巷道风量的误差加大，不仅巷道面积的测量有影响，对风速的测量也会产生误差的问题。
[0005]本专利技术实施例提供了一种不规则巷道风量测定方法，包括以下步骤：
[0006]S1.利用断面激光扫描仪扫描待测巷道位置；
[0007]S2.确定巷道面积以及巷道左右帮距离与上下顶板距离；
[0008]S3.根据巷道左右帮距离或上下顶板距离确定平均风速线位置；
[0009]S4.测量平均风速线上任意点风速；
[0010]S5.计算巷道风量。
[0011]在一种具体的实施方案中，所述S1中断面激光扫描仪用于利用断面激光扫描仪上的激光设备进行激光测距，通过微分的方法将整个巷道以断面激光扫描仪位置为中心，360
°
将巷道断面分割成无数个小三角形，通过微分计算求得不规则巷道断面面积。
[0012]在一种具体的实施方案中，所述S3中确定平均风速线位置具体为通过大量巷道风速的数值模拟确定的，通过现场实验，误差在5％以内。
[0013]在一种具体的实施方案中，所述数值模拟的结果为：大断面巷道平均风速线位置分布与初始速度无关，不规则巷道断面平均风速线位置与巷道断面尺寸有关，随着巷道断
面高度或宽度增大，平均风速线距巷道壁面距离增大，平均风速线距巷道左、右帮或顶、底板距离约为巷道宽度或高度的0.1倍。
[0014]在一种具体的实施方案中，所述现场实验的具体方法包括定点测风法和6线式测风法。
[0015]在一种具体的实施方案中，所述6线式测风法在现场实验时的具体步骤为：
[0016]S301.实测Ⅱ2轨道大巷测风段巷道断面中垂线高3.6m，宽4.3m，根据巷道断面平均风速线到巷道左、右帮距离为巷道宽的0.1倍，将测点布置在距左、右帮0.43m处；
[0017]S302.根据巷道断面平均风速线到巷道顶、底板距离为巷道高的0.1倍，将测点布置在距顶、底板0.36m处；
[0018]S303.根据6线式测风法，实测Ⅱ2轨道大巷测风段平均风速为5.47m/s。
[0019]在一种具体的实施方案中，所述定点测风法获得巷道断面平均风速x包括以下公式：
[0020]x＝0.1a或x＝0.1b；
[0021]其中，a表示巷道左右帮的距离；b为上下顶板的距离。
[0022]在一种具体的实施方案中，所述距左、右帮和所述距顶、底板的测点布置均至少设置五组。
[0023]在一种具体的实施方案中，所述断面激光扫描仪采用三脚架支撑，布置于巷道中间地段，所述断面激光扫描仪不至于巷道轴线上，巷道测量人员远离测点，利用所述断面激光扫描仪对巷道断面全方位扫描，确定巷道断面面积。
[0024]在一种具体的实施方案中，所述S5中计算巷道风量Q具体包括以下公式：
[0025][0026]其中，表示巷道平均风速，A表示巷道断面面积。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0028]本专利技术研究出一种不规则巷道风量测定方法，解决不规则巷道风速测量时的误差，得到比较精确的不规则巷道风量，能够精确计算出巷道断面面积，避免了传统宽、高测量，进而利用公式计算断面面积的误差，同时采用平均风速线位置测风速的方法，减少了测风员可能的操作不当的误差，并节省了测量风速的时间与劳动力。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1是本专利技术实施方式提供的不规则巷道风量测定方法的流程图。
[0031]图2是本专利技术实施方式提供的断面激光扫描仪在巷道内的布置图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行描述。
[0033]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]请参阅图1
‑
2，本专利技术提供一种不规则巷道风量测定方法，包括以下步骤：
[0035]S1.利用断面激光扫描仪扫描待测巷道位置；
[0036]S2.确定巷道面积以及巷道左右帮距离与上下顶板距离；
[0037]S3.根据巷道左右帮距离或上下顶板距离确定平均风速线位置；
[0038]S4.测量平均风速线上任意点风速；
[0039]S5.计算巷道风量。
[0040]具体的，所述S1中断面激光扫描仪用于利用断面激光扫描仪上的激光设备进行激光测距，通过微分的方法将整个巷道以断面激光扫描仪位置为中心，360
°
将巷道断面分割成无数个小三角形，通过微分计算求得不规则巷道断面面积。
[0041]在具体设置时，所述S3中确定平均风速线位置具体为通过大量巷道风速的数值模拟确定的，通过现场实验，误差在5％以内。
[0042]需要说明的是，所述数值模拟的结果为：大断面巷道平均风速线位置分布与初始速度无关，不规则巷道断面平均风速线位置与巷道断面尺寸有关，随着巷道断面高度或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不规则巷道风量测定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.利用断面激光扫描仪扫描待测巷道位置；S2.确定巷道面积以及巷道左右帮距离与上下顶板距离；S3.根据巷道左右帮距离或上下顶板距离确定平均风速线位置；S4.测量平均风速线上任意点风速；S5.计算巷道风量。2.根据权利要求1所述的一种不规则巷道风量测定方法，其特征在于，所述S1中断面激光扫描仪用于利用断面激光扫描仪上的激光设备进行激光测距，通过微分的方法将整个巷道以断面激光扫描仪位置为中心，360
°
将巷道断面分割成无数个小三角形，通过微分计算求得不规则巷道断面面积。3.根据权利要求1所述的一种不规则巷道风量测定方法，其特征在于，所述S3中确定平均风速线位置具体为通过大量巷道风速的数值模拟确定的，通过现场实验，误差在5％以内。4.根据权利要求3所述的一种不规则巷道风量测定方法，其特征在于，所述数值模拟的结果为：大断面巷道平均风速线位置分布与初始速度无关，不规则巷道断面平均风速线位置与巷道断面尺寸有关，随着巷道断面高度或宽度增大，平均风速线距巷道壁面距离增大，平均风速线距巷道左、右帮或顶、底板距离约为巷道宽度或高度的0.1倍。5.根据权利要求3所述的一种不规则巷道风量测定方法，其特征在于，所述现场实验的具体方法包括定点测风法和6线式测风法。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏林，吴斌，吴信冉，付友鑫，杨应迪，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：