礦井風量波動與漂移的溯源分析研究.pdf

1、井巷風阻是礦井通風網(wǎng)絡解算的重要基礎數(shù)據(jù),精度要求高,現(xiàn)場測取費工費時,直接影響到網(wǎng)絡解算技術在現(xiàn)場的應用。風速/風量監(jiān)測屬于礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要監(jiān)測功能。深入提取風量監(jiān)測數(shù)據(jù)中隱含的包括風阻波動變化在內的系統(tǒng)信息,能夠形成對礦井通風計算常態(tài)化應用的有力支撐,對于提高礦井通風安全管理的精細化水平具有重要的意義。
　　常規(guī)操作的通風網(wǎng)絡解算在驗證和認定風阻數(shù)據(jù)時需要基于經驗的人為介入,無嚴格的程序可遵循,難以準確反映礦井客觀實際。

2、有鑒于此,本論文在綜合有關風量和風阻分布數(shù)據(jù)全部信息的基礎之上,通過優(yōu)化平衡實現(xiàn)了風量監(jiān)測數(shù)據(jù)的全局性推演,進而以得到驗證的全礦風量分配格局為目標和限制條件,獲取了各風道風阻數(shù)據(jù)的數(shù)學模型,并設計了風量和風阻計算的兩級控制和校驗,有效改善了模型的適用性及可靠性,顯著降低了對人為介入的要求,并穩(wěn)定提高了計算數(shù)據(jù)的客觀符合度,能夠形成對通風網(wǎng)絡解算技術在煤礦現(xiàn)場常態(tài)化應用的有力支撐。
　　在論文研究中,提出了將日常生產條件下的監(jiān)測風量

3、變化分為風量波動和風量漂移的概念;提出了風量波動屬于白噪聲平穩(wěn)序列,而風量漂移屬于非平穩(wěn)序列的論點。在此基礎上以泰勒級數(shù)展開將風量變化的非線性函數(shù)線性化,構建了風量波動與漂移溯源分析的數(shù)學模型,以通風網(wǎng)絡的靈敏度矩陣為指導,辨識風量變化的致因分支及其風阻變化量,進而獲得礦井風量/風阻波動的統(tǒng)計特征及風阻漂移數(shù)據(jù)。為定量描述屬于非線性復雜動態(tài)系統(tǒng)的通風系統(tǒng)變化特征邁出了重要的一步,可有效指導礦井通風的隱患辨識與風阻數(shù)據(jù)維護。
　　論

4、文研究表明,風量變化溯源分析在整個通風系統(tǒng)內的辨識力存在一定的區(qū)域性差異,因而影響辨識精度的均勻性,甚至形成局部的“辨識盲區(qū)”而引起溯源分析的多解問題。論文研究因此指出了通風系統(tǒng)內風量監(jiān)測點布局優(yōu)化的必要性,提出了基于單風道風阻變化影響分析的布局優(yōu)化和設置附加判據(jù)處理多解辨識的方法,提高了溯源分析對網(wǎng)絡系統(tǒng)的適應能力及辨識精度。
　　本論文研究提出了通風系統(tǒng)數(shù)字實驗平臺的概念,基于隨機過程和蒙特卡羅方法的有關理論提供了完整的數(shù)字實