矿井通风理论与技术进展研究

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  【摘要】:矿井通风能够有效的排除矿井下的粉尘、二氧化碳以及有害气体,为井下的工人提供新鲜的空气,保证其生命安全,本文通过研究讨论我国20世纪我国在井下通风取得的研究成果,分析了矿井通风系统的节能、优化以及人工智能化的发展方向。
  【关键词】:矿井通风 风机 技术改进
  随着科技的进步,社会的发展,我国的矿井通风的理论和技术也在不断的进步之中,不管是从井巷风量的计算方法还是通风的理论,或者是空气净化装置以及通风的系统都有了长足的进步,从上个世纪50年代以来,我国的矿井通风的理论和技术大致取得很大的研究,比如研究出了各类的作业面紊流物质的方程以及井底污染物浓度的分析计算方法,为风量的计算方法出现提供依据,露天矿的通风技术和理论的研究以及地温预热的技术。
  1.矿井通风理论的发展
  矿井通风有着悠久的历史,远在16世纪,人们已经开始学会将矿井的进风以及回风的路线错开,并尝试利用自然风进行矿井的通风;在十七世纪,奠定了矿井通风理论基础的两篇论文出现在世上,在以后的20世纪,矿井通风理论的更加迅疾的发展,各种论文和专著大量的出现。
  2.高效节能风机的出现以及推广
  K以及DK兩种风机是我国开发研究出来的两种节能风机,这两种风机采用的是电机与叶轮直连的方式,稳定性优良,其风叶采用了在国内非常先进的三元流的理论为基础进行设计,符合空气动力学的理论,节能的效果非常的显著,且这两种风机配备了在线的检测系统能够对危险情况给与警报,使得修理维护变得十分方便。
  3.矿井通风节能技术
  3.1矿井通风网络调节以及优化
  矿井通风的网络是由矿井的通风线路以及相关的参数相结合而成的,通风网络能够根据设备的不同而改变。如今的矿井的通风网络优化一般有着以下的几种类型:自然型、控制型以一般型,这三种优化调节方式有着各自的优点,自然型的分风网络比较复杂,拥有局限性,但是运用效果好;控制型的分风网络研究进展快,现已有诸如线性规划、整数规划、割集运算以及工程网络等;而一般型则能够降低功率,很好的降低了矿井通风的成本,节约了能源,比之前两种更加方便、稳定、经济。技术人员要根据工作地点的实际情况选择合适的通风技术。
  3.2应用多风机多级站
  我国原本采用的矿井机械通风,其效率低下,且耗费了巨大了能量,无论从何种角度而言都不是一种优秀的通风手段,而后多风机多级站的出现解决了这一问题,它是通过三级或者以上的风机站来工作,将地表新风送入地底,而后将矿井污浊的空气送入地表之中。多风机多级站具有良好的节能效果,在同等能量的情况下,它能更长时间的运作、更好的通风,是一种十分具有经济效益的方式。
  4.矿井通风的系统优化
  对矿井的通风系统进行优化,能够确保其安全可靠运行,并且为矿井带来更大的经济效益。专业的人员通过对通风系统大量的研究,在矿井通风的优化上取得了一定的进展。首先,矿井通风系统要安全可靠,这一点包括了通风的建筑物、通风管道以及网络的可靠性,其重点是在研究如何更好的保证通风系统安全可靠,这样才能使得矿井的工作安全稳定秩序的进行,但是就目前而言这方面的研究还仅仅只存在于实验之中,并未能运用到现实技术来;其次,对于矿井通风检测点布局的优化,这关系到矿井通风系统的自动化管理与控制,怎样安排监控点才能最好的检测矿井的通风情况,从而使得系统能够做出及时的反应和控制。目前而言,矿井通风的监测点的设置大部分还是靠人工经验来完成,监测点研究不够成熟,在实际中运用不广;最后是对于矿井通风的控制,物理是局部风流的定向研究或者是全矿井通风自动化的研究,都是人们长期以来辛苦研究的成果,它代表着矿井通风理论的进步,昭示了矿井通风理论研究的成果。在我国,现在大部分的矿井通风系统还是由人工控制,智能系统不够完善,不能达到根据信息反馈做出正确判断决定的效果,但是矿井通风系统全自动化的研究正在进行之中,相信不久后的将来就可以全面应用到矿井通风系统之中。
  5.CAD技术以及决策技术的智能化和集成化
  随着科学技术的发展,各种新技术也陆续出现在了人们的视线之中。CAD技术在通风网络之中取得了较好的应用,它根据测绘,将矿井立体的展现在了人们的面前,让矿井的通风能够直视,让人更好的把握控制矿井的通风系统,解决问题,保证矿井的安全运行。近年来,在图形处理、计算机数据库以及专家系统等技术的基础上,矿井通风理论有着较快的进展,矿井通风优化决策技术主要包括了系统工程、软件的集成、科学管理等方面,在矿井通风理论之中,它能够分析问题的原因,探索解决的办法,提高了矿井通风工作的安全程度,将我国矿井通风的研究推到了一个新的高度。
  结束语:
  矿井通风技术是由多种技术组成的,其中包括:通风网络解算技术,网络优化调节技术,控制技术及装备,防尘与风流净化技术,通风节能技术,系统可靠性分析,计算机模拟技术,模糊综合评价计算方法,矿井网络图自动生成技术,矿井通风安全信息可视化系统研究,虚拟现实技术在矿井通风系统中的应用,矿井通风系统与优化,矿井风阻测定及数据处理,矿井通风系统安全综合评价研究。随着科技的发展,矿井通风技术也越来越智能化、科技化,相信在不久的将来,矿井通风技术能够真正做到全自动化,为矿井的工作提供坚实可靠的安全基础。
  参考文献:
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