礦井風(fēng)量波動(dòng)與漂移的溯源分析研究.pdf

1、井巷風(fēng)阻是礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),精度要求高,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)取費(fèi)工費(fèi)時(shí),直接影響到網(wǎng)絡(luò)解算技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。風(fēng)速/風(fēng)量監(jiān)測(cè)屬于礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要監(jiān)測(cè)功能。深入提取風(fēng)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中隱含的包括風(fēng)阻波動(dòng)變化在內(nèi)的系統(tǒng)信息,能夠形成對(duì)礦井通風(fēng)計(jì)算常態(tài)化應(yīng)用的有力支撐,對(duì)于提高礦井通風(fēng)安全管理的精細(xì)化水平具有重要的意義。
　　常規(guī)操作的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算在驗(yàn)證和認(rèn)定風(fēng)阻數(shù)據(jù)時(shí)需要基于經(jīng)驗(yàn)的人為介入,無嚴(yán)格的程序可遵循,難以準(zhǔn)確反映礦井客觀實(shí)際。

2、有鑒于此,本論文在綜合有關(guān)風(fēng)量和風(fēng)阻分布數(shù)據(jù)全部信息的基礎(chǔ)之上,通過優(yōu)化平衡實(shí)現(xiàn)了風(fēng)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全局性推演,進(jìn)而以得到驗(yàn)證的全礦風(fēng)量分配格局為目標(biāo)和限制條件,獲取了各風(fēng)道風(fēng)阻數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型,并設(shè)計(jì)了風(fēng)量和風(fēng)阻計(jì)算的兩級(jí)控制和校驗(yàn),有效改善了模型的適用性及可靠性,顯著降低了對(duì)人為介入的要求,并穩(wěn)定提高了計(jì)算數(shù)據(jù)的客觀符合度,能夠形成對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算技術(shù)在煤礦現(xiàn)場(chǎng)常態(tài)化應(yīng)用的有力支撐。
　　在論文研究中,提出了將日常生產(chǎn)條件下的監(jiān)測(cè)風(fēng)量

3、變化分為風(fēng)量波動(dòng)和風(fēng)量漂移的概念;提出了風(fēng)量波動(dòng)屬于白噪聲平穩(wěn)序列,而風(fēng)量漂移屬于非平穩(wěn)序列的論點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上以泰勒級(jí)數(shù)展開將風(fēng)量變化的非線性函數(shù)線性化,構(gòu)建了風(fēng)量波動(dòng)與漂移溯源分析的數(shù)學(xué)模型,以通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的靈敏度矩陣為指導(dǎo),辨識(shí)風(fēng)量變化的致因分支及其風(fēng)阻變化量,進(jìn)而獲得礦井風(fēng)量/風(fēng)阻波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特征及風(fēng)阻漂移數(shù)據(jù)。為定量描述屬于非線性復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)變化特征邁出了重要的一步,可有效指導(dǎo)礦井通風(fēng)的隱患辨識(shí)與風(fēng)阻數(shù)據(jù)維護(hù)。
　　論

4、文研究表明,風(fēng)量變化溯源分析在整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的辨識(shí)力存在一定的區(qū)域性差異,因而影響辨識(shí)精度的均勻性,甚至形成局部的“辨識(shí)盲區(qū)”而引起溯源分析的多解問題。論文研究因此指出了通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)風(fēng)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)布局優(yōu)化的必要性,提出了基于單風(fēng)道風(fēng)阻變化影響分析的布局優(yōu)化和設(shè)置附加判據(jù)處理多解辨識(shí)的方法,提高了溯源分析對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的適應(yīng)能力及辨識(shí)精度。
　　本論文研究提出了通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的概念,基于隨機(jī)過程和蒙特卡羅方法的有關(guān)理論提供了完整的數(shù)字實(shí)