中南大學(xué)礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)試與開(kāi)發(fā)研究.pdf

1、實(shí)驗(yàn)、模擬仿真不僅在生產(chǎn)中,而且在教學(xué)、科研工作中都發(fā)揮著重要的作用。中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院安全工程專(zhuān)業(yè)的主干課程有《礦井通風(fēng)與安全》、《通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)》以及與其相關(guān)的其它專(zhuān)業(yè)課都需做大量的實(shí)驗(yàn)?zāi)M。但受專(zhuān)業(yè)性質(zhì)的限制,礦井通風(fēng)安全實(shí)驗(yàn)裝置并無(wú)定型產(chǎn)品,必須自行設(shè)計(jì)加工制造。上世紀(jì)五十年代自制的實(shí)驗(yàn)裝置,大部分采用木板和鐵皮作為原材料,其結(jié)構(gòu)粗糙、占地面積大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)支護(hù)形式和通風(fēng)構(gòu)筑物均不可視,最大的不足是功能單一、立體和

2、直觀性差,不能滿(mǎn)足教學(xué)改革的需要,制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
　　 為了適應(yīng)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,特別是礦井通風(fēng)安全領(lǐng)域計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控在現(xiàn)場(chǎng)的推廣應(yīng)用。由中南大學(xué)安全與環(huán)保研究所和河南理工大學(xué)教學(xué)設(shè)備公司共同設(shè)計(jì)研制了結(jié)構(gòu)完善、多功能、立體直觀性強(qiáng)、具有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控于一體的礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)既能進(jìn)行高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué),又能進(jìn)行安全領(lǐng)域的科學(xué)研究。在該物理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本論文主要針對(duì)該礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的

3、實(shí)驗(yàn)功能進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究,其研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　 (1)參閱了國(guó)內(nèi)外有關(guān)礦井通風(fēng)實(shí)驗(yàn)、模擬仿真研究成果文獻(xiàn)100余篇,對(duì)礦井通風(fēng)模擬系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。
　　 (2)總結(jié)了該礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)室中的通風(fēng)動(dòng)力FBD系列礦用隔爆型壓入式對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)、NO.3 SFG型低噪聲節(jié)能管道式通風(fēng)機(jī)和NO.2 SFG型低噪聲節(jié)能管道式通風(fēng)機(jī)的一些基本性質(zhì)和功能。同時(shí)還介紹了系統(tǒng)的控風(fēng)裝置中的風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋的操作,以及溫

4、度、甲烷、風(fēng)速、一氧化碳、壓差和氧氣傳感器的使用方法。
　　 (3)對(duì)該礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的FBD系列礦用隔爆型壓入式對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行了性能測(cè)試。
　　 (4)利用該礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的各類(lèi)通風(fēng)機(jī)、傳感器和控風(fēng)裝置來(lái)模擬、監(jiān)測(cè)礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的巷道風(fēng)速(風(fēng)量)、溫度、濃度、及有毒有害氣體的濃度。用皮托管、傾斜壓差計(jì)(或微壓計(jì))、溫度計(jì)、濕度計(jì)、氣壓計(jì)等儀器來(lái)測(cè)量風(fēng)流點(diǎn)壓力、壓差、巷道中的摩擦阻力

5、和局部阻力系數(shù)。
　　 (5)對(duì)該礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的全礦通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、中段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的階梯式、平行雙巷式、棋盤(pán)式、上下行間隔式,以及采場(chǎng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的分段空?qǐng)龇ā⒘舻V法分層充填等通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬與研究。
　　 (6)用AUTOCAD繪制該通風(fēng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的三視圖和通風(fēng)圖,用礦業(yè)軟件DIMINE繪制該通風(fēng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)立體圖,使礦井通風(fēng)多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)更具有立體直觀、形象真實(shí)。
　　 (7)將礦井通風(fēng)圖導(dǎo)入KJ93型礦