青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化報(bào)告1

沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究報(bào)告遼寧工程技術(shù)大學(xué)沈煤集團(tuán)雞西盛隆公司沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦二OO九年七月目錄TOC\o"1-3"\h\z1礦井概況 11.1自然條件 11.2開(kāi)拓開(kāi)采 11.3機(jī)電與運(yùn)輸 21.4一通三防 21.5研究?jī)?nèi)容 32礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)功能 52.1礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)的主要功能 52.2礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立與管理 73礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)模型建立 133.1礦井風(fēng)流狀態(tài)方程 133.2仿真模型 133.3礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)三要素 153.4自然分風(fēng)數(shù)學(xué)模型 153.5礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型 203.6風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)最正確擬合次數(shù) 224礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)試 26礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)試 264.2青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)試分析 265礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀解算調(diào)試 355.1系統(tǒng)解算的調(diào)試原那么 355.2系統(tǒng)解算的調(diào)試結(jié)果 356礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化 386.1通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案結(jié)算 386.2通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案比擬初步結(jié)論 447結(jié)論 501礦井概況1.1自然條件1〕地理位置：青山煤礦位于黑龍江省牡丹江市林口縣青山鄉(xiāng)境內(nèi)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)130°30’～130°33’，北緯45°28’～45°29’，面積52km2。地面標(biāo)高：最低+325m，最高+493m，平均+425m。2〕開(kāi)采歷史：該區(qū)域煤窯繁多、小井林立，最早建井在1967年，至今已有四十多年的開(kāi)采歷史。歷史上最近一次設(shè)計(jì)后投產(chǎn)時(shí)間為1974年10月，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸/年，其中：一井為15萬(wàn)噸/年，二井為9萬(wàn)噸/年，六井為3萬(wàn)噸/年，八井為3萬(wàn)噸/年；但由于地質(zhì)條件復(fù)雜，資金投入?yún)T乏，生產(chǎn)技術(shù)落后，礦井始終沒(méi)能達(dá)產(chǎn)。并購(gòu)史：沈煤集團(tuán)于2005年初進(jìn)展了收購(gòu)青山煤礦的前期準(zhǔn)備工作，2005年5月18日正式收購(gòu)青山煤礦。并購(gòu)后對(duì)礦井進(jìn)展了大規(guī)模改擴(kuò)建，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸/年。改擴(kuò)建主體工程于2005年末根本完成，并正式投產(chǎn)。3〕煤層：煤層共有24層，可采層10層，煤層總厚度。傾角10～20°，屬緩傾斜煤層。4〕儲(chǔ)量：工業(yè)儲(chǔ)量6960萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量5293萬(wàn)噸。5〕瓦斯等級(jí)：一井、二井為高瓦斯，六井、八井為低瓦斯。青山煤礦各井瓦斯等級(jí)見(jiàn)表1-1。表1-1青山煤礦各井瓦斯等級(jí)表〔2021年7月測(cè)定〕井口絕對(duì)瓦斯量〔m3/min〕相對(duì)瓦斯量〔m3/t〕瓦斯等級(jí)一、二井高瓦斯六、八井37低瓦斯1.2開(kāi)拓開(kāi)采1〕井田開(kāi)拓〔1〕設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力：改擴(kuò)建后設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸/年。效勞年限：5293/〔90×1.6〕=36年?！?〕開(kāi)拓方式：各井均屬片盤(pán)斜井開(kāi)拓。2〕采煤〔1〕采煤方法：走向長(zhǎng)壁后退式。高檔普采和爆破采煤?！?〕頂板管理方法：全部跨落法。單體柱配鉸接頂梁支護(hù)。3〕掘進(jìn)〔1〕掘進(jìn)方式：爆破掘進(jìn)。〔2〕掘進(jìn)主要設(shè)備：=1\*GB3①耙斗機(jī)：型號(hào)P-60B，功率30KW；型號(hào)P-30B，功率17KW。=2\*GB3②局扇：22KW對(duì)旋風(fēng)機(jī)，型號(hào)FBDNo5.6/2×11，風(fēng)量290m3/min；15KW對(duì)旋風(fēng)機(jī)，型號(hào)FBDNo5.0/2×7.5，風(fēng)量260m311KW對(duì)旋風(fēng)機(jī)，型號(hào)2BKJNo4.5/2×5.5，風(fēng)量240m3/min1.3機(jī)電與運(yùn)輸1〕主提升絞車(chē)〔1〕一井副井〔箕斗井〕：絞車(chē)型號(hào)JK-2.5/20，電機(jī)功率310KW；人車(chē)型號(hào)XRC-6/6，絞車(chē)道長(zhǎng)650m，傾角30°?！?〕二井副井：絞車(chē)型號(hào)JK-2.5/20，電機(jī)功率380KW；人車(chē)型號(hào)XRC-6/6，絞車(chē)道長(zhǎng)1000m，傾角25°?！?〕六井副井：絞車(chē)型號(hào)JT-1.2，電機(jī)功率75KW；絞車(chē)道長(zhǎng)240m，傾角25°。〔4〕八井副井：絞車(chē)型號(hào)JT-1.2，電機(jī)功率75KW；絞車(chē)道長(zhǎng)150m，傾角28°2〕主運(yùn)系統(tǒng)皮帶〔1〕一井主井大傾角皮帶：型號(hào)SMPJ-1000，功率2×400KW，運(yùn)輸能力300t/h?！?〕六井及八井主井大傾角皮帶：型號(hào)SMPJ-800，功率200KW，運(yùn)輸能力130t/h。3〕暖風(fēng)設(shè)備〔1〕一井、二井暖風(fēng)爐：型號(hào)XDRM-G-MW/h，功率2×22KW，進(jìn)風(fēng)-25°，出風(fēng)+80°，排風(fēng)量25000m3〔2〕六井、八井暖風(fēng)爐：型號(hào)XDRM-G-MW/h，功率2×11KW，進(jìn)風(fēng)-25°，出風(fēng)+80°，排風(fēng)量24000m31.4一通三防通風(fēng)方式：六井、八井通風(fēng)系統(tǒng)均為中央并列式；一井、二井通風(fēng)系統(tǒng)也屬于中央并列分區(qū)式〔由于兩井間已經(jīng)打通了一條18#層主運(yùn)大巷，一井風(fēng)流會(huì)流經(jīng)二井一局部〕。通風(fēng)方法：抽出式。一井〔二井同〕主扇：20#對(duì)旋風(fēng)機(jī)〔2臺(tái)，一臺(tái)備用〕，型號(hào)FBCDZ54-6-No20，功率220×2KW；設(shè)計(jì)工況點(diǎn)為：風(fēng)量Q=5000m3/min，風(fēng)壓h=3300Pa六井〔八井同〕主扇：19#對(duì)旋風(fēng)機(jī)〔2臺(tái)，一臺(tái)備用〕，型號(hào)FBCDZ54-6-No19，功率185×2KW；設(shè)計(jì)工況點(diǎn)為：風(fēng)量Q=4200m3/min，風(fēng)壓h=3300Pa各風(fēng)井風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓見(jiàn)表1-2。表1-2青山煤礦各風(fēng)井風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓表〔2008年12月井別總?cè)腼L(fēng)量〔m/min〕總回風(fēng)量〔m/min〕總回風(fēng)風(fēng)速(m/s)風(fēng)壓〔mmH2O〕一井3530249010300二井40744232408六井29623084112八井298034501199反風(fēng)裝置：反轉(zhuǎn)反風(fēng)。抽放系統(tǒng)：〔1〕地面抽放泵：135真空水環(huán)泵〔2臺(tái)，一臺(tái)備用〕，型號(hào)CBF400-2，功率160KW，抽放能力115m3/min-128m〔2〕抽放現(xiàn)狀：混量60m3/min，濃度19%，純量3/min，月抽放純量約40萬(wàn)m38〕其它〔1〕平安監(jiān)控主機(jī)：KJ333?！?〕瓦斯發(fā)電機(jī)組：5000GF-RW，6臺(tái)。1.5研究?jī)?nèi)容采用礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅碚撆c現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法研究，對(duì)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)普查、測(cè)試、數(shù)據(jù)處理與分析，在風(fēng)量滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)要求的前提下，對(duì)預(yù)設(shè)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案進(jìn)展仿真模擬，確定切實(shí)可行的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案。在對(duì)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)阻力及設(shè)施測(cè)試的根底上，確定通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)展礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化、構(gòu)筑物設(shè)置等研究，完成沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究。保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)平安、可靠運(yùn)行，為礦井平安生產(chǎn)提供保障。主要研究?jī)?nèi)容：1〕沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)測(cè)試；2〕應(yīng)用礦井通風(fēng)系統(tǒng)解算軟件進(jìn)展沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀解算；3〕沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題分析；4)沈煤集團(tuán)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)改造方案解算，確定盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整改造優(yōu)化方案。

2礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)功能2.1礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)的主要功能礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)〔礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)〕可用于新井、老井改建或擴(kuò)建的通風(fēng)設(shè)計(jì)，以及日常通風(fēng)管理工作，可對(duì)當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)展仿真。圖2-1是礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)可視化主界面。圖2-1礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)運(yùn)行界面礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)主要功能有：〔1〕模擬新井巷開(kāi)掘貫穿和舊井巷報(bào)廢后的通風(fēng)狀況=1\*GB3①模擬新的井巷貫穿利用鼠標(biāo)選中【繪圖】菜單中【網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹康膹棾霾藛巍鞠锏馈亢?，利用鼠?biāo)繪制新的巷道，繪制完畢后，鼠標(biāo)點(diǎn)擊【鼠標(biāo)選圖形】菜單后，利用鼠標(biāo)在視圖區(qū)選擇雙擊新增加的巷道，或利用鼠標(biāo)選中新增的巷道，按鼠標(biāo)右鍵那么彈出一菜單，選擇【查詢(xún)屬性】菜單后，彈出如圖2-2所示的對(duì)話(huà)框，輸入相應(yīng)的參數(shù)后，選擇【通風(fēng)系統(tǒng)】菜單項(xiàng)后，選擇【風(fēng)流分配仿真】的彈出式菜單【風(fēng)流分配仿真】后，彈出如圖2-3所示界面，對(duì)整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展風(fēng)流分配仿真。=2\*GB3②模擬舊井巷道報(bào)廢后利用鼠標(biāo)選擇將要報(bào)廢的巷道，選擇完畢后，利用鼠標(biāo)選擇【視圖】菜單項(xiàng)中的【刪除】操作菜單后。然后選擇“風(fēng)流分配仿真〞菜單，進(jìn)展仿真。圖2-2巷道屬性對(duì)話(huà)框圖2-3礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)可視化界面圖2-4編輯構(gòu)筑物屬性對(duì)話(huà)框〔2〕模擬構(gòu)筑物的位置及調(diào)節(jié)量首先要放置構(gòu)筑物的地方繪制一構(gòu)筑物，然后通過(guò)雙擊或選中該構(gòu)筑物后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇彈出對(duì)話(huà)框，輸入相關(guān)屬性數(shù)據(jù)，彈出如圖2-3所示對(duì)話(huà)框，輸入相關(guān)屬性數(shù)據(jù)即可。點(diǎn)擊【通風(fēng)系統(tǒng)】，然后選擇【按需調(diào)節(jié)仿真】的彈出式菜單【按需調(diào)節(jié)仿真】。〔3〕模擬井巷斷面大小、形狀、支護(hù)方式、局部堵塞等變化首先編輯巷道屬性對(duì)話(huà)框，通過(guò)如圖2-2所示的對(duì)話(huà)框的，通過(guò)對(duì)話(huà)框改變相關(guān)的參數(shù)，選擇【通風(fēng)系統(tǒng)】菜單項(xiàng)后，選擇【風(fēng)流分配仿真】的彈出式菜單【風(fēng)流分配仿真】后，對(duì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展風(fēng)流分配仿真。〔4〕模擬地面主扇及其工況、模擬井下機(jī)站的位置及其工況利用鼠標(biāo)繪制相應(yīng)的通風(fēng)動(dòng)力裝置圖形，然后通過(guò)選擇構(gòu)筑物，單擊右鍵，通過(guò)彈出如圖2-5所示的對(duì)話(huà)框編輯其屬性數(shù)據(jù)，或者雙擊新增加的通風(fēng)動(dòng)力裝置，那么彈出如圖2-6所示通風(fēng)動(dòng)力裝置可視化界面，輸入相關(guān)參數(shù)，然后進(jìn)展風(fēng)流分配仿真?！?〕確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)按需分風(fēng)的優(yōu)化調(diào)節(jié)利用鼠標(biāo)點(diǎn)擊相應(yīng)的按需調(diào)節(jié)仿真菜單，選中“需調(diào)節(jié)仿真〞菜單后，運(yùn)行菜單如圖2-7運(yùn)行界面，圖中所示被紅色填充的巷道是當(dāng)前調(diào)節(jié)的最大阻力路線(xiàn)，被綠色填充的巷道是可以進(jìn)展增租調(diào)節(jié)的巷道，通過(guò)圖2-7中的對(duì)話(huà)框中列表框，選擇相應(yīng)的調(diào)節(jié)巷道，那么繼續(xù)運(yùn)行，直至調(diào)節(jié)完成后。圖2-5編輯通風(fēng)動(dòng)力裝置屬性數(shù)據(jù)圖2-6礦井通風(fēng)動(dòng)力裝置可視化界面圖2-7按需分風(fēng)調(diào)節(jié)可視化界面〔6〕模擬礦井的最大通風(fēng)能力根據(jù)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中每條巷道的最高允許風(fēng)速，計(jì)算出礦井通風(fēng)系統(tǒng)的最大通風(fēng)能力，為礦井改擴(kuò)建提供必要的依據(jù)。2.2礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立與管理礦井通風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系及概念無(wú)論是礦井的通風(fēng)系統(tǒng)〔包括有風(fēng)流流動(dòng)的井巷通道、調(diào)節(jié)風(fēng)量分配用的構(gòu)筑物、作為通風(fēng)動(dòng)力的風(fēng)機(jī)等等〕，城市集中供熱系統(tǒng)〔包括輸送管路、各種調(diào)節(jié)閥門(mén)、作為動(dòng)力的泵站等等〕，還是城市煤氣輸送系統(tǒng)、自來(lái)水供給系統(tǒng)、集中空調(diào)系統(tǒng)等各種有流體流動(dòng)的管路系統(tǒng)，它們都有一共同的特點(diǎn)，那就是它們都是由輸送流體的管路、各種調(diào)節(jié)設(shè)施及動(dòng)力設(shè)施構(gòu)成，流體管路連接在一起形成流體網(wǎng)絡(luò)。拋開(kāi)流體網(wǎng)絡(luò)的各種屬性，只考慮流體管路的幾何連接拓?fù)潢P(guān)系，將管路稱(chēng)之為分支，三條以上分支的連接點(diǎn)稱(chēng)之為節(jié)點(diǎn)。在一些圖論著作中分支習(xí)慣上也稱(chēng)之為邊、弧，節(jié)點(diǎn)叫做結(jié)點(diǎn)或頂點(diǎn)。當(dāng)流體網(wǎng)絡(luò)中的分支有流體流動(dòng)時(shí)，將位于流動(dòng)方向始端的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為始節(jié)點(diǎn)，位于末端的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為末節(jié)點(diǎn)。有時(shí)為研究問(wèn)題方便，將管路的某種屬性的交變點(diǎn)也稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)，如井巷支護(hù)方式的變化點(diǎn)、斷面形狀及面積的變化點(diǎn)、坡度的變化點(diǎn)、自來(lái)水管路的變徑點(diǎn)等等，也就是說(shuō)兩條物理屬性不同的分支的交點(diǎn)也稱(chēng)之為節(jié)點(diǎn)。還有一類(lèi)分支，其一端與其他分支相連接，而另一端是自由的，不與任何分支相連接，如礦井的井口、將這類(lèi)端點(diǎn)也稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)。所以從某種意義上來(lái)說(shuō)，流體網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)就是分支上一些有特殊意義的點(diǎn)，每一分支都有兩個(gè)端點(diǎn)，稱(chēng)之為節(jié)點(diǎn)，分支通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)。圖2-8為某礦井的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，拋開(kāi)風(fēng)機(jī)、風(fēng)門(mén)等具體礦井通風(fēng)問(wèn)題，只考慮井巷的連接關(guān)系，那么其對(duì)應(yīng)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)如圖2-9所示。該網(wǎng)絡(luò)有8個(gè)節(jié)點(diǎn)，10條分支，系統(tǒng)圖與網(wǎng)絡(luò)圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2-1所示。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系〔1〕礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)表表示在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，每一分支都對(duì)應(yīng)著兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中流體流動(dòng)方向確定時(shí)，節(jié)點(diǎn)分為始節(jié)點(diǎn)和末節(jié)點(diǎn)。流體網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系可以用分支與節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表來(lái)表示?！?〕礦井通風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系特點(diǎn)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)解算，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展優(yōu)化設(shè)計(jì)和改造，以及礦井火災(zāi)時(shí)期決策支持系統(tǒng)，都需要提供礦井通風(fēng)系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系。傳統(tǒng)的做法是根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖，繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，利用手工對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖的節(jié)點(diǎn)、巷道〔風(fēng)路〕進(jìn)展編號(hào)，形成拓?fù)潢P(guān)系文件。然后根據(jù)文件對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展自然分風(fēng)、按需分風(fēng)等仿真計(jì)算。當(dāng)?shù)V井通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，首先在系統(tǒng)圖添加相應(yīng)圖形，然后修改網(wǎng)絡(luò)圖，最后根據(jù)圖形修改拓?fù)潢P(guān)系文件，這樣很難保持系統(tǒng)圖和網(wǎng)絡(luò)圖以及拓?fù)潢P(guān)系文件之間一致。通過(guò)上述方式建立的礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系，容易出錯(cuò)，并且浪費(fèi)了大量的人力，效率十分低下。針對(duì)這些情況，提出了基于計(jì)算機(jī)內(nèi)存地址自動(dòng)地管理礦井通風(fēng)系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系，在建立礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖時(shí)，就自動(dòng)建立了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的拓?fù)潢P(guān)系。也就是說(shuō)建立了礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖后，不需要繪制網(wǎng)絡(luò)圖，無(wú)需再建立礦井通風(fēng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系文件，就可以進(jìn)展礦井通風(fēng)系統(tǒng)仿真。這樣能節(jié)省了大量的人力，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。圖2-8通風(fēng)系統(tǒng)示意圖圖2-9通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖表2-1通風(fēng)系統(tǒng)圖與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖對(duì)照關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分支對(duì)應(yīng)井巷名稱(chēng)分支始節(jié)點(diǎn)巷道端點(diǎn)分支末節(jié)點(diǎn)巷道端點(diǎn)1：主斜井2：暗立井；3：一水平主運(yùn)輸?shù)?：二水平主運(yùn)輸?shù)?：上山5：上山4：下山3：一水平主運(yùn)輸?shù)?：一水平主運(yùn)輸?shù)?：回風(fēng)井礦井通風(fēng)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的巷道、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)筑物、通風(fēng)動(dòng)力裝置、風(fēng)流方向等幾類(lèi)實(shí)體對(duì)象關(guān)系如下：①巷道和節(jié)點(diǎn)一條巷道對(duì)應(yīng)始末節(jié)點(diǎn)，巷道的方向由始節(jié)點(diǎn)指向末節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)是連接整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中巷道的關(guān)節(jié)，如果巷道方向發(fā)生改變，那么拓?fù)潢P(guān)系發(fā)生了改變。網(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣、根本關(guān)聯(lián)矩陣、樹(shù)、獨(dú)立回路矩陣、獨(dú)立割集矩陣、通路矩陣都是以巷道與節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系為根底。一旦巷道與節(jié)點(diǎn)的關(guān)系發(fā)生改變或錯(cuò)誤，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中上述矩陣將發(fā)生變化，整個(gè)系統(tǒng)的仿真結(jié)果將發(fā)生變化。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，不存在孤立的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也不存在孤立的巷道。管理好巷道與節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系是對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展仿真的根底。②巷道與構(gòu)筑物和通風(fēng)動(dòng)力裝置一個(gè)礦井開(kāi)拓完成后，假設(shè)自然分風(fēng)不能夠滿(mǎn)足井下生產(chǎn)需要時(shí)，需要對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)展調(diào)節(jié)來(lái)滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)需要。采取方法有兩種：eq\o\ac(○,1)降低和增加礦井通風(fēng)系統(tǒng)中某條或某些巷道的阻力；eq\o\ac(○,2)增加某條或某些巷道的動(dòng)力。一般采取增阻和增能的方法進(jìn)展調(diào)節(jié)，而很少采用降阻的方式進(jìn)展調(diào)節(jié)。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，一個(gè)構(gòu)筑物或通風(fēng)動(dòng)力裝置只屬于一條巷道。如果一條巷道被廢除，和其對(duì)應(yīng)的構(gòu)筑物和通風(fēng)動(dòng)力裝置將會(huì)被拆掉或者被廢除。為此，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖中，假設(shè)刪除一個(gè)構(gòu)筑物或者通風(fēng)動(dòng)力裝置時(shí)，相應(yīng)的巷道要與被刪除對(duì)象解除綁定關(guān)系。③巷道與風(fēng)流方向風(fēng)流方向表示巷道中風(fēng)流流動(dòng)方向，由巷道的始節(jié)點(diǎn)指向末節(jié)點(diǎn)。一個(gè)風(fēng)流方向只屬于一條巷道，如果礦井一條巷道是一個(gè)角聯(lián)分支，風(fēng)流方向隨著系統(tǒng)發(fā)生改變而變化，巷道風(fēng)流方向發(fā)生變化時(shí)，要求表示風(fēng)流方向的圖形旋轉(zhuǎn)180度。這樣，刪除一個(gè)風(fēng)流方向時(shí)，要求解除與之相對(duì)應(yīng)的巷道之間的綁定關(guān)系；刪除巷道時(shí)，要求刪除與之相對(duì)應(yīng)風(fēng)流方向。礦井通風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立和管理實(shí)現(xiàn)機(jī)制〔1〕巷道與節(jié)點(diǎn)在礦井通風(fēng)系圖2-10〔a〕中，當(dāng)繪制第一條巷道，的始末節(jié)點(diǎn)分別是和，向巷道集合中參加巷道，節(jié)點(diǎn)集合中參加節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)，繪制第二條巷道時(shí)〔圖b〕，首先得到始末節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，與節(jié)點(diǎn)集合中節(jié)點(diǎn)對(duì)象的坐標(biāo)進(jìn)展比擬，假設(shè)兩點(diǎn)的距離小于規(guī)定的距離，那么認(rèn)為是同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，增加節(jié)點(diǎn)過(guò)程如圖2-11所示。在圖中巷道始節(jié)點(diǎn)與末節(jié)點(diǎn)距離小于規(guī)定值，認(rèn)為是的始節(jié)點(diǎn)，此時(shí)自動(dòng)與和相關(guān)聯(lián)。在圖2-10〔c〕中，假設(shè)巷道是一個(gè)軌道上山，由于生產(chǎn)的需要，需要在節(jié)點(diǎn)掘一個(gè)順槽〔巷道〕，這樣整個(gè)系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系發(fā)生了變化，通過(guò)執(zhí)行相應(yīng)的操作，指定節(jié)點(diǎn)的位置，那么系統(tǒng)自動(dòng)解除與的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并建立與關(guān)聯(lián)關(guān)系，繪制巷道，并且自動(dòng)建立與和關(guān)聯(lián)關(guān)系。如果在圖2-10〔c〕中刪除巷道時(shí)，自動(dòng)解除與的關(guān)聯(lián)關(guān)系；自動(dòng)解除與的關(guān)聯(lián)關(guān)系；的出度和入度均為零，自動(dòng)執(zhí)行刪除操作。〔2〕巷道與構(gòu)筑物和通風(fēng)動(dòng)力裝置圖2-12所示的是一個(gè)構(gòu)筑物或通風(fēng)動(dòng)力裝置的拓?fù)潢P(guān)系示意圖。圖2-12〔a〕中矩形塊表示一個(gè)通風(fēng)構(gòu)筑物或通風(fēng)動(dòng)力裝置,與巷道綁定。圖2-12〔b〕中從巷道上處掘一條巷道，系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系發(fā)生變化，被分成兩段巷道和，如果讓繼續(xù)屬于巷道，位置明顯不合理，如果讓與巷道綁定，需要解除與巷道綁定關(guān)系。在圖2-12〔a〕中，刪除時(shí)，自動(dòng)解除與的綁定關(guān)系；刪除巷道時(shí)，那么自動(dòng)刪除。〔3〕巷道與風(fēng)流方向圖2-13所示關(guān)于巷道與風(fēng)流方向之間的拓?fù)潢P(guān)系，風(fēng)流方向表示巷道的風(fēng)流方向，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，可能是一角聯(lián)風(fēng)路，系統(tǒng)中的關(guān)聯(lián)通路發(fā)生了變化，可能導(dǎo)致結(jié)算后風(fēng)流方向發(fā)生改變，整個(gè)拓?fù)潢P(guān)系就發(fā)生了改變。始末節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化，由圖〔a〕變成圖〔b〕，由原來(lái)的〔，〕變成〔，〕，相應(yīng)的風(fēng)流方向旋轉(zhuǎn)180度。在圖〔c〕中，在的掘一巷道時(shí)，巷道被分成兩段和，風(fēng)流方向不能表示風(fēng)流方向，根據(jù)風(fēng)流方向幾何中心所在坐標(biāo)，自動(dòng)風(fēng)流方向。同樣刪除時(shí)候，自動(dòng)與它相關(guān)巷道的綁定關(guān)系；刪除巷道時(shí)，與其關(guān)聯(lián)的風(fēng)流方向?qū)⒆詣?dòng)刪除。圖2-10巷道與節(jié)點(diǎn)拓?fù)潢P(guān)系圖圖2-11增加節(jié)點(diǎn)圖2-12巷道與構(gòu)筑物或通風(fēng)動(dòng)力裝置之間拓?fù)潢P(guān)系圖2-13巷道與風(fēng)流方向之間的拓?fù)潢P(guān)系

3礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)模型建立3.1礦井風(fēng)流狀態(tài)方程風(fēng)流在井巷中流動(dòng)其速度，密度，風(fēng)壓及溫度是時(shí)間及空間函數(shù)并構(gòu)成一個(gè)三維流場(chǎng)〔3-1〕如果不考慮風(fēng)流在橫斷面上的變化，那么空間可簡(jiǎn)化成一維線(xiàn)性變量。在一維情況下其連續(xù)方程、運(yùn)動(dòng)方程、能量方程、狀態(tài)方程分別如(3-2)、(3-3)、(3-4)、(3-5)式所示：(3-2)(3-3)(3-4)(3-5)(3-3)式中，。為實(shí)驗(yàn)比例系數(shù)，無(wú)因次；為水力直徑，m，，為井巷周長(zhǎng)，m；為重力加速度，等于/s2。在一維穩(wěn)流情況下風(fēng)流運(yùn)動(dòng)方程可寫(xiě)成(3-6)3.2仿真模型用集合表示的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)為(3-7)式中，為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)；為風(fēng)路集合；為節(jié)點(diǎn)集合；為第個(gè)風(fēng)路；為第個(gè)節(jié)點(diǎn)；為風(fēng)路數(shù)；為節(jié)點(diǎn)數(shù)。文中黑體字符表示集合。風(fēng)路風(fēng)量、風(fēng)阻及風(fēng)壓的集合表示為:(3-8)式中，為網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量集合；為風(fēng)阻系數(shù)集合；為風(fēng)壓值集合；第個(gè)風(fēng)路的風(fēng)量值，m3/s；第個(gè)風(fēng)路包括局部風(fēng)阻及調(diào)節(jié)設(shè)施風(fēng)阻在內(nèi)的風(fēng)阻值，Ns2/m8；第個(gè)風(fēng)路的風(fēng)壓值，Pa。風(fēng)路風(fēng)阻，風(fēng)壓的計(jì)算式為(3-9)(3-10)式中，可以是自然風(fēng)壓，火風(fēng)壓以及風(fēng)機(jī)風(fēng)壓等附加等效風(fēng)阻值。在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)風(fēng)量平衡與回路風(fēng)壓平衡的數(shù)學(xué)表示分別如(3-11)、(3-12)式：(3-11)(3-12)(3-11)，(3-12)式中，為的關(guān)聯(lián)矩陣的元素；為回路矩陣的元素。網(wǎng)絡(luò)分風(fēng)采用Cross迭代法，回路風(fēng)量校正式為(3-13)式中，為風(fēng)路風(fēng)壓的一階導(dǎo)數(shù)，用(3-10)式計(jì)算，包括風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、自然風(fēng)壓、火風(fēng)壓。風(fēng)機(jī)模型為(3-14)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓；風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)方程的常數(shù)項(xiàng)，采用5次方程可以將扇風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定工作區(qū)段及風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)區(qū)段的特性進(jìn)展擬合；風(fēng)機(jī)風(fēng)量；扇風(fēng)機(jī)裝置及機(jī)站漏風(fēng)量；網(wǎng)絡(luò)風(fēng)量，即有效風(fēng)量；扇風(fēng)機(jī)站等效的漏風(fēng)風(fēng)阻；指數(shù)值，。3.3礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)三要素礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)三要素如表3-1所示。表3-1礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)三要素通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)字模型計(jì)算機(jī)井巷增減：如開(kāi)掘新井巷，報(bào)廢老井巷；采場(chǎng)預(yù)留通風(fēng)眼的貫穿；采場(chǎng)充填使預(yù)留眼暫時(shí)阻斷等等風(fēng)路增加時(shí)分為5種情況：風(fēng)路減少時(shí)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)可以不減=1\*GB3①插入節(jié)點(diǎn)：在數(shù)據(jù)庫(kù)中增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)將插入節(jié)點(diǎn)的風(fēng)路分成兩個(gè)風(fēng)路；在視窗中作相應(yīng)的插入節(jié)點(diǎn)操作。②增加節(jié)點(diǎn)：在數(shù)據(jù)庫(kù)及視窗中作相應(yīng)的增加操作，此項(xiàng)可隨意操作。③增加風(fēng)路：在數(shù)據(jù)庫(kù)及視窗中執(zhí)行增加操作。④刪除風(fēng)路：直接刪除，涉及到的節(jié)點(diǎn)可不考慮。井巷斷面積增大；減小；形狀變化；支護(hù)方式變化斷面大小及形狀對(duì)應(yīng)；支護(hù)方式對(duì)應(yīng)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇對(duì)應(yīng)的，改變值，與視窗無(wú)關(guān)巷道冒落；礦車(chē)堵塞；井巷有堆積物；設(shè)置風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗等構(gòu)筑物；撤除風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗等構(gòu)筑物；增大風(fēng)窗面積；減少風(fēng)窗面積等等發(fā)生變化的風(fēng)路為，對(duì)應(yīng)風(fēng)路局部風(fēng)阻發(fā)生變化在數(shù)據(jù)庫(kù)中選中，改變值井下或地面安裝風(fēng)機(jī)；井下或地面撤除風(fēng)機(jī)；風(fēng)機(jī)串聯(lián)；風(fēng)機(jī)并聯(lián)有風(fēng)機(jī)時(shí)包括風(fēng)機(jī)項(xiàng)風(fēng)機(jī)并聯(lián)風(fēng)壓相等風(fēng)量相加，風(fēng)機(jī)串連風(fēng)量相等風(fēng)壓相加在數(shù)據(jù)庫(kù)中選中并設(shè)置有無(wú)風(fēng)機(jī)標(biāo)志，在風(fēng)機(jī)庫(kù)中選擇。視窗也要作相應(yīng)操作改變風(fēng)機(jī)葉片角度改變改變風(fēng)路對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)名稱(chēng)，操作數(shù)據(jù)庫(kù)火風(fēng)壓；自然風(fēng)壓的組成局部，注意方向直接給值或計(jì)算3.4自然分風(fēng)數(shù)學(xué)模型自然分風(fēng)預(yù)處理考察礦井通風(fēng)系統(tǒng)，地面大氣從進(jìn)風(fēng)井進(jìn)入礦井，然后又從出風(fēng)井排出礦井。如果不考慮其它因素的影響，那末進(jìn)入礦井的空氣總量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谂懦龅V井的空氣總量，所不同的是進(jìn)風(fēng)井口和出風(fēng)井口的壓能值不同。也就是說(shuō)，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的源點(diǎn)與匯點(diǎn)之間保持風(fēng)量平衡，從源點(diǎn)流入網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量等于從匯點(diǎn)流出網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量，只是源點(diǎn)與匯點(diǎn)的壓能不同。另外，在多源多匯的情況下，源點(diǎn)之間以及匯點(diǎn)之間的壓能有時(shí)也是不一樣的。為了使求解模型具有通用性，通過(guò)增加虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬分支的方法將有源匯的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)變成無(wú)源匯的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。有向通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)一虛擬的節(jié)點(diǎn)，我們把它定義為基點(diǎn)，連接基點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)源匯點(diǎn)的虛擬分支為：(3-15)此時(shí)網(wǎng)絡(luò)變成：，。分支對(duì)應(yīng)的風(fēng)量、風(fēng)阻和風(fēng)壓分別用、和表示，并有：(3-16)式中，、、分別為包括虛擬節(jié)點(diǎn)和虛擬分支在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)分支對(duì)應(yīng)的風(fēng)量、風(fēng)阻和風(fēng)壓集合。視具體情況，對(duì)單一源匯網(wǎng)絡(luò)也可以用一虛擬分支直接將源匯節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，對(duì)多元多匯網(wǎng)絡(luò)也有直接將源匯節(jié)點(diǎn)合并的情況，本書(shū)對(duì)此不予討論。有關(guān)虛擬分支的主要參數(shù)規(guī)定如下：1)風(fēng)量等于與之相連的網(wǎng)絡(luò)入邊或出邊的風(fēng)量；2)風(fēng)壓等于基點(diǎn)的壓能與分支的另一節(jié)點(diǎn)的壓能之差，基點(diǎn)的位置及其壓能值均可任意設(shè)置；3)風(fēng)阻值的大小按照分支風(fēng)壓定律計(jì)算，但是當(dāng)虛擬分支風(fēng)壓是0，而且風(fēng)阻又位于分母時(shí)，風(fēng)阻取無(wú)窮大。自然分風(fēng)算法綜述關(guān)聯(lián)矩陣的秩為，如果將分支風(fēng)量視為未知數(shù)，那末通過(guò)根本關(guān)聯(lián)矩陣可以構(gòu)造個(gè)線(xiàn)性獨(dú)立的關(guān)于分支風(fēng)量的方程組。同理，回路矩陣的秩為，如果把分支的風(fēng)阻作為數(shù)，利用根本回路矩陣也可以構(gòu)造個(gè)關(guān)于分支風(fēng)量的二次非線(xiàn)性方程組。將風(fēng)量平衡方程和風(fēng)壓平衡方程聯(lián)立，個(gè)分支，個(gè)方程，一般來(lái)說(shuō)理論上是有解的。當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中所有的風(fēng)阻為，并網(wǎng)絡(luò)的總風(fēng)量、或回路的附加阻力，求所有分支風(fēng)量的過(guò)程叫做自然分風(fēng)，也稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)解算。[1]，1925年發(fā)表了關(guān)于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的角聯(lián)分支理論[2]，1931年提出了用幾何學(xué)的方法解含有角聯(lián)分支的型通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)[3]。1935年波蘭學(xué)者S.Barczyk根據(jù)非線(xiàn)性方程組的Newton解法，提出了一種通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的近似解算方法[4]［5］。1951年英國(guó)學(xué)者D.Scott、F.Hinsley在在英國(guó)的?煤礦工程?上發(fā)表了“通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)理論〞一文，文中系統(tǒng)提出了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的解算方法，該法在本質(zhì)上與Cross法一樣，也屬于逐次迭代計(jì)算法。此外，1938年英國(guó)學(xué)者S.Weeks嘗試了用圖解法來(lái)解算簡(jiǎn)單的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，1950年美國(guó)學(xué)者M(jìn).Mcllrog、荷蘭學(xué)者W.Mass采用鎢絲燈泡來(lái)模擬通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，日本學(xué)者在這段時(shí)間相繼提出了京大一法和京大二法求解通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)[7,8,9]。礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)所采用的網(wǎng)絡(luò)解算方法屬于Cross算法，但是在無(wú)初始風(fēng)量、單向回路處理、扇風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)5次擬合、20次迭代后不收斂分支重新排序、由網(wǎng)絡(luò)派生的虛擬簡(jiǎn)化分支的風(fēng)量修正算法等方面具有創(chuàng)新性。綜上，網(wǎng)絡(luò)解算可分為：解析法、圖解法、物理相似模擬法、數(shù)值方法。數(shù)值法屬于近似法，是目前研究分流的主要手段。從計(jì)算數(shù)學(xué)的角度看，數(shù)值方法可分為三類(lèi)：斜量法、迭代法和直接代入法。礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)采用Cross法，它屬于迭代法。Cross法(H.Cross，1936)Cross算法亦稱(chēng)Scott-Hinsley法(D.Scott，F(xiàn).Hinsley，1951)。網(wǎng)絡(luò)解算的根本方程組如下：(3-17)式中，為分支風(fēng)量；為回路阻力平衡方程，簡(jiǎn)記成；為根本關(guān)聯(lián)矩陣元素；為根本回路矩陣元素。將回路阻力平衡方程求解的個(gè)變量稱(chēng)作基準(zhǔn)變量，可以任意擬定基準(zhǔn)變量，只要使得回路是獨(dú)立的就行。擬定基準(zhǔn)變量的常用方法是：在圖中首先擬定一棵樹(shù)，樹(shù)支為，余支就是基準(zhǔn)變量，。將分支集合、根本回路矩陣、風(fēng)量矩陣等均分成對(duì)應(yīng)的余支和樹(shù)支兩局部，而且分支的排列次序保持一致，即：；；。同時(shí)構(gòu)造回路附加阻力矩陣。按照節(jié)點(diǎn)風(fēng)量守恒定律，首先構(gòu)造風(fēng)量初始值矩陣，即給分支風(fēng)量一個(gè)初始值。對(duì)進(jìn)展Taylor展開(kāi)，第次()展開(kāi)的表達(dá)式是：(3-18)式中，表示回路阻力函數(shù)的第次展開(kāi)；為初始風(fēng)量值對(duì)應(yīng)的阻力函數(shù)值；為第次展開(kāi)初始風(fēng)量值與回路阻力平衡方程根之間的差，即：(3-19)由于是關(guān)于的可略的二階無(wú)窮小，于是就有(3-18)式的矩陣表示：(3-20)或?qū)懗?(3-21)式中：是函數(shù)的初值矩陣，也叫常量矩陣，是的轉(zhuǎn)置；為第次迭代余支風(fēng)量修正矩陣，是的轉(zhuǎn)置；是函數(shù)初值的一階導(dǎo)數(shù)矩陣，也叫Jacobi矩陣，即(3-22)如果回路選擇的合理，可以使Jacobi矩陣除主對(duì)角線(xiàn)外其余元素為0，即：(3-23)上式說(shuō)明，個(gè)回路風(fēng)壓平衡方程中每一個(gè)回路僅含有一個(gè)基準(zhǔn)分支，顯然當(dāng)回路時(shí)，上式會(huì)成立，并有：(3-24)將代入上式，有：(3-25)如果令，那么有回路風(fēng)量校正值公式為：(3-26)式中，為第個(gè)根本回路、第次迭代時(shí)的回路風(fēng)量修正值，；為迭代次數(shù)，；為根本回路矩陣第行，第列元素值；為回路第列對(duì)應(yīng)的分支風(fēng)阻；為回路第列對(duì)應(yīng)的分支在第次迭代時(shí)的初始風(fēng)量值；為第個(gè)根本回路的附加風(fēng)壓?；芈贩种эL(fēng)量校正式為：(3-27)上式的第二行是為了加快收斂速度所采取的算法，也就是用用已經(jīng)修正過(guò)的風(fēng)量值計(jì)算后面回路的風(fēng)量修正值。Cross法程序流程是：擬定樹(shù)及余樹(shù)：、；擬定根本回路矩陣：；計(jì)算回路風(fēng)量修正值：；修正回路風(fēng)量：；誤差驗(yàn)算，滿(mǎn)足精度程序完畢；否那么，，轉(zhuǎn)到(4)繼續(xù)迭代。3.5礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化國(guó)內(nèi)外研究概況網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)與管理中最重要的核心內(nèi)容之一。在風(fēng)路集合中回采工作面、掘進(jìn)工作面、機(jī)電峒室、炸藥庫(kù)等有固定需風(fēng)量的風(fēng)路集合為，為固定風(fēng)量的風(fēng)路數(shù)。所謂通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)，就是在滿(mǎn)足各風(fēng)路風(fēng)量要求的前提下，使風(fēng)機(jī)功耗最小。其目標(biāo)函數(shù)為(3-28)約束方程為(3-29)式中，為網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)矩陣；為回路矩陣；，第條風(fēng)路的風(fēng)量下限及上限值，根據(jù)允許風(fēng)速確定；，第條風(fēng)路的風(fēng)阻下限及上限值，比方井筒以及主要運(yùn)輸大巷等等不宜設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)施的對(duì)風(fēng)阻就有下限要求；扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、自然風(fēng)壓、火風(fēng)壓。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)介紹的各種各樣的優(yōu)化調(diào)節(jié)方法可以歸納為3類(lèi)。(1)在固定風(fēng)量分支上進(jìn)展調(diào)節(jié)。該法的實(shí)質(zhì)是首先去掉網(wǎng)絡(luò)中的固定風(fēng)量分支，對(duì)子網(wǎng)進(jìn)展自然分風(fēng)解算，然后再加上，在中根據(jù)回路風(fēng)壓平衡進(jìn)展增阻或降阻調(diào)節(jié)。該方法的調(diào)節(jié)位置及調(diào)節(jié)量是固定的，不存在優(yōu)化問(wèn)題。(2)線(xiàn)性規(guī)劃法。該法以風(fēng)機(jī)風(fēng)壓最小為目標(biāo)函數(shù)，以回路風(fēng)壓平衡方程為約束條件，多采用單純形法進(jìn)展求解。該法能夠選出較優(yōu)的調(diào)節(jié)位置及調(diào)節(jié)量，在實(shí)踐應(yīng)用上也是可行的，但缺點(diǎn)是必須從多種調(diào)節(jié)方案中進(jìn)展優(yōu)選，不能一次確定最正確調(diào)節(jié)方案。(3)非線(xiàn)性規(guī)劃法。該法以求解非線(xiàn)性規(guī)劃為出發(fā)點(diǎn)，將分風(fēng)計(jì)算與調(diào)節(jié)綜合在一起一次解出風(fēng)量值及調(diào)節(jié)位置和調(diào)節(jié)量。但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，無(wú)論是在解算方法上還是在實(shí)踐應(yīng)用上均存在很大問(wèn)題，有待進(jìn)一步研究。在礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)中提出的通路法首先確定使礦井功耗最小的、唯一的、固定的調(diào)節(jié)總量，然后在滿(mǎn)足礦井實(shí)際要求的情況下選擇調(diào)節(jié)位置，無(wú)論是在原理上，還是在實(shí)踐應(yīng)用上均優(yōu)于上述3種方法。礦井最小調(diào)節(jié)功耗及其實(shí)現(xiàn)的通路法通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的通路矩陣為 (3-30)式中，為網(wǎng)絡(luò)的通路總數(shù)，可由下式計(jì)算(3-31)礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)采用人工智能理論中的深度優(yōu)先搜索法尋找全部通路。通路風(fēng)壓矩陣為(3-32)在網(wǎng)絡(luò)平衡時(shí)通過(guò)一樣風(fēng)機(jī)的所有通路的風(fēng)壓值是一樣的。礦井通風(fēng)總功耗為(3-33)式中，為第臺(tái)風(fēng)機(jī)的通風(fēng)風(fēng)壓，也就是通過(guò)第臺(tái)風(fēng)機(jī)的任意一條通路的總風(fēng)壓；為第臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；為回風(fēng)井個(gè)數(shù)，即運(yùn)行風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，為表達(dá)簡(jiǎn)便，以后假設(shè)回風(fēng)井?dāng)?shù)為1。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)任何調(diào)節(jié)設(shè)施，井下風(fēng)量進(jìn)展自然分配時(shí)，礦井總功耗是最小的。根據(jù)這一公理，先對(duì)進(jìn)展自然分風(fēng)，分風(fēng)后對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)節(jié)點(diǎn)滿(mǎn)足風(fēng)量平衡定律，但包含有()的回路不一定滿(mǎn)足風(fēng)壓平衡定律，即各通路的風(fēng)壓值不一定相等。非平衡狀態(tài)下的礦井通風(fēng)總功耗為:(3-34)非平衡狀態(tài)下的礦井最大風(fēng)壓為(3-35)對(duì)應(yīng)的最大風(fēng)壓通路為，將風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)壓值與風(fēng)機(jī)總風(fēng)量的乘積定義為礦井最小功耗。礦井最小功耗及最小調(diào)節(jié)量分別如(3-36)、(3-37)式所示(3-36) (3-37)通路法的實(shí)質(zhì)就是確定最優(yōu)的調(diào)節(jié)位置和調(diào)節(jié)量，并使礦井總功耗和總調(diào)節(jié)量滿(mǎn)足(3-36)、(3-37)式。優(yōu)化調(diào)節(jié)流程圖通路法的原理框圖如圖3-1所示。該方法總是以非平衡狀態(tài)下的最大風(fēng)壓路線(xiàn)通路為基準(zhǔn)通路，調(diào)節(jié)次最大風(fēng)壓通路，所以不會(huì)導(dǎo)致礦井總功耗的增加。另外每調(diào)節(jié)完一條通路，那么對(duì)剩余通路的風(fēng)壓重新進(jìn)展計(jì)算并排序，確定新的次最大風(fēng)壓通路。如果一條通路中有數(shù)個(gè)風(fēng)路可調(diào)，那么根據(jù)風(fēng)路的可調(diào)性選擇最宜設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)施的風(fēng)路進(jìn)展調(diào)節(jié)。為此，在原始數(shù)據(jù)中將各風(fēng)路分為優(yōu)先調(diào)、可調(diào)、不宜調(diào)以及不可調(diào)4類(lèi)。如聯(lián)絡(luò)巷道、通風(fēng)行人巷道等設(shè)為優(yōu)先調(diào)；上山等為可調(diào)；主運(yùn)輸巷、主進(jìn)回風(fēng)大巷等設(shè)為不宜調(diào)；而進(jìn)回風(fēng)井那么設(shè)為不可調(diào)。這樣不但獲得理論上的最正確調(diào)節(jié)量和調(diào)節(jié)位置，保證了礦井總功耗最小，而且確定的調(diào)節(jié)方案在礦井實(shí)際應(yīng)用中切實(shí)可行，防止了回路法中的調(diào)節(jié)位置及調(diào)節(jié)的不可選擇性。3.6風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)最正確擬合次數(shù)風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線(xiàn)方程目前，風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)的擬合多采用二次或三次多項(xiàng)式，這對(duì)穩(wěn)定工作區(qū)域進(jìn)展的擬合是可行的，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)算時(shí)，易出現(xiàn)不收斂或假收斂的情況，如圖3-2所示，圖中○表示假收斂點(diǎn)。是否能將風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作區(qū)域與非穩(wěn)定工作區(qū)域(如軸流式風(fēng)機(jī)的馬鞍形區(qū)域)用同一多項(xiàng)式進(jìn)展擬合？文獻(xiàn)[1]給出了風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)的最正確擬合次數(shù)。研究方法〔1〕在實(shí)際風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)上取點(diǎn)，取點(diǎn)原那么是所取的點(diǎn)應(yīng)包括特性曲線(xiàn)的關(guān)鍵點(diǎn)，即風(fēng)量的最大值和最小值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、風(fēng)壓的最大值和最小值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)及風(fēng)機(jī)合理工作范圍所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。根據(jù)以上原那么，得到擬合分析所需的原始數(shù)據(jù)如表3-2所示?！?〕用不小于二次的多項(xiàng)式進(jìn)展擬合，將擬合曲線(xiàn)與實(shí)際特性曲線(xiàn)繪在同一坐標(biāo)系中?！?〕比照各擬合曲線(xiàn)同實(shí)際特性曲線(xiàn)的偏差并加以比擬分析。圖3-1通路法原理框圖圖3-2風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)的擬合曲線(xiàn)擬合原理采用最小二乘法進(jìn)展風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)擬合。即設(shè)函數(shù)的逼近函數(shù)為，在上取個(gè)點(diǎn)進(jìn)展逼近擬合，在給定的權(quán)條件下，使其誤差平方和最小，即：(3-38)曲線(xiàn)擬合〔1〕曲線(xiàn)擬合的原始數(shù)據(jù)根據(jù)上述在實(shí)際風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)上取點(diǎn)的取點(diǎn)原那么，所取點(diǎn)的風(fēng)量-風(fēng)壓如表3-2：表3-2曲線(xiàn)擬合的原始數(shù)據(jù)風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)160175100200125150(2)擬合曲線(xiàn)與實(shí)際風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)的比照采用Origin6.0進(jìn)展繪圖及擬合，從2次開(kāi)場(chǎng)逐次擬合，擬合到6次時(shí)，發(fā)現(xiàn)可根據(jù)偏差得到最正確擬合次數(shù)。從2次到6次擬合曲線(xiàn)與實(shí)際風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)比照方圖3-3(a)～(d)所示。(3)曲線(xiàn)擬合方程及偏差分析從2次到6次逐次擬合的擬合曲線(xiàn)方程如下：二次：三次：四次：五次：六次：擬合曲線(xiàn)與實(shí)際特性曲線(xiàn)偏差對(duì)照如表3-3所示：實(shí)際曲線(xiàn)擬合曲線(xiàn)圖3-3不同次冪風(fēng)機(jī)曲線(xiàn)擬合比擬表3-3擬合曲線(xiàn)與實(shí)際特性曲線(xiàn)偏差對(duì)照表擬合次數(shù)23456相關(guān)系數(shù)偏差(4)結(jié)果分析從擬合曲線(xiàn)與實(shí)際風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)比照?qǐng)D及擬合曲線(xiàn)與實(shí)際風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)偏差對(duì)照表可以看出二次擬合顯然不能滿(mǎn)足要求，五次和六次曲線(xiàn)能夠較好地對(duì)原始風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)進(jìn)展近似，且并非擬合次數(shù)越高偏差越小，從表3-3可以看出，6次擬合反而比5次擬合偏差大。根據(jù)以上分析，得出以下幾條結(jié)論：①風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)的擬合并非次數(shù)越高越好；②用5次多項(xiàng)式進(jìn)展風(fēng)機(jī)特性曲線(xiàn)的擬合效果是最正確的；③5次多項(xiàng)式不僅擬合了風(fēng)機(jī)穩(wěn)定工作區(qū)，而且很好地?cái)M合了不穩(wěn)定工作區(qū)。

4礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)試礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)試為了保證測(cè)試數(shù)據(jù)及處理結(jié)果的準(zhǔn)確性，課題組研究決定采用單管傾斜壓差計(jì)法，拉膠管、用皮托管、壓差計(jì)測(cè)壓差，精細(xì)氣壓計(jì)測(cè)靜壓。這種方法雖然費(fèi)時(shí)費(fèi)力、工作量大，但具有較高的測(cè)試精度。同時(shí)精細(xì)氣壓也讀取數(shù)據(jù)，在積水較深無(wú)法拉膠管的巷道以及長(zhǎng)度較長(zhǎng)、風(fēng)量較大的巷道，阻力大，精細(xì)氣壓計(jì)法測(cè)試誤差能滿(mǎn)足要求得測(cè)段，精細(xì)氣壓即可作為補(bǔ)充測(cè)試方法。為了保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證仿真系統(tǒng)調(diào)試有足夠的精度，并適應(yīng)礦井采掘面變化，也能保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠，由遼寧工程技術(shù)大學(xué)組織，盛隆公司青山煤礦協(xié)助配合，課題組于2021年10月對(duì)盛隆公司青山煤礦全礦井的所有巷道的阻力、風(fēng)量和全礦井的所有風(fēng)門(mén)的壓差進(jìn)展了全面詳細(xì)的測(cè)試，測(cè)試事先進(jìn)展了充分的組織、人員和儀器的準(zhǔn)備。測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試路線(xiàn)以及時(shí)間安排根本上都是按方案進(jìn)展的。測(cè)試采用氣壓計(jì)法和傾斜壓差計(jì)法兩種方法相結(jié)合的方法同時(shí)進(jìn)展，從主進(jìn)風(fēng)井、井底車(chē)場(chǎng)、大巷、采區(qū)底板道、工作面、總回風(fēng)道到回風(fēng)井，除一些聯(lián)絡(luò)巷、掘進(jìn)面外，對(duì)盛隆公司青山煤礦幾乎所有的巷道進(jìn)展了全面系統(tǒng)的、詳細(xì)的測(cè)試。測(cè)試期間，盛隆公司青山煤礦領(lǐng)導(dǎo)以及通風(fēng)隊(duì)給予了大力支持；雙方領(lǐng)導(dǎo)和課題負(fù)責(zé)人對(duì)此次測(cè)試都非常重視，雙方的技術(shù)骨干負(fù)責(zé)具體的測(cè)試工作。全體測(cè)試人員克制了井下工作時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試路線(xiàn)難走等困難，圓滿(mǎn)地完成了測(cè)試任務(wù)。測(cè)試完畢后，課題組成員快速準(zhǔn)確地完成了所有測(cè)試數(shù)據(jù)的處理工作。測(cè)試過(guò)程及數(shù)據(jù)和處理結(jié)果見(jiàn)?盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)試報(bào)告?。由阻力測(cè)試報(bào)告可看出：青山礦本次阻力測(cè)試誤差小于10%，結(jié)果比擬可靠，完全符合工程要求，可供通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)使用。4.2青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)試分析4.2.1青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)存在通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)盛隆公司青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：阻力較高的巷道較多。阻力較高的巷道的特性參數(shù)見(jiàn)表4-5、4-6、4-7。表4-5一、二井阻力較高的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段風(fēng)量Q〔m3/s〕阻力H〔Pa〕一井8709回順巷17-18一井18層運(yùn)輸巷47-46一井回風(fēng)井13-12一井箕斗井3-4一井5路付石門(mén)25-26二井付井回風(fēng)巷48-47a二井主井51-52二井回風(fēng)巷79-80二井1823回風(fēng)道75-76表4-6六井阻力較高的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段風(fēng)量Q(m3/s)阻力H(Pa)回風(fēng)副井604-603主運(yùn)皮帶道632-633從表中可看出：回風(fēng)副井、材料井，集中運(yùn)輸巷巷，副井繞道，集中回風(fēng)巷，回風(fēng)井等段的阻力比擬大。表4-7八井阻力較高的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段風(fēng)量Q(m3/s)阻力H(Pa)主井運(yùn)輸下山801-802右翼總回風(fēng)823-824總回風(fēng)826-827〔2〕測(cè)段風(fēng)阻值較大的巷道見(jiàn)表4-8、4-9、4-10。表4-8一、二井測(cè)段風(fēng)阻值較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段長(zhǎng)度L(m)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)阻R0(Ns2/m8)一井主井10-11200一井主運(yùn)巷31-32200二井付井回風(fēng)巷48-47a200一井三區(qū)集運(yùn)巷33-34200一井8709回順巷17-18200從表中可看出：一井中的主井、主運(yùn)巷、三區(qū)集運(yùn)巷、8709回順巷風(fēng)和二井中的付井回風(fēng)巷阻值較大。表4-9六井測(cè)段風(fēng)阻值較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段長(zhǎng)度L(m)風(fēng)阻R(Ns2/m8)主運(yùn)皮帶道632-6331506615運(yùn)輸巷622-6231506615回順巷〔工作面〕620-621906615回順巷618-619150回風(fēng)井604-603150集中運(yùn)輸巷624-625100集中回風(fēng)巷614-615100集中回風(fēng)巷613-614140集中運(yùn)輸巷626-62795從表中可看出：主運(yùn)皮帶道，6615運(yùn)順巷，6615回順巷〔工作面〕，6615回順巷，集中運(yùn)輸巷到地表等段風(fēng)阻值較大。表4-10八井測(cè)段風(fēng)阻值較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段長(zhǎng)度L(m)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)阻R0(Ns2/m8)8709運(yùn)順巷814-815150右翼總回風(fēng)823-824150南翼運(yùn)輸巷道812-8131008709回順巷817-818150主井運(yùn)輸下山801-802150從表中可看出：八井中的8709運(yùn)順巷、右翼總回風(fēng)、南翼運(yùn)輸巷道風(fēng)阻值較大?！?〕測(cè)段百米風(fēng)阻較大的巷道見(jiàn)表4-11、4-12、4-13。表4-11一、二井測(cè)段百米風(fēng)阻較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)風(fēng)量Q(m3/s)百米風(fēng)阻R100(Ns2/m8)一井主井10-11一井主運(yùn)巷31-32一井三區(qū)集回巷41-40二井付井回風(fēng)巷48-47a一井三區(qū)集運(yùn)巷33-34一井8709回順巷17-18從表中可看出：一井中的主井、主運(yùn)巷、三區(qū)集回巷、三區(qū)集運(yùn)巷、8709回順巷和二井中的付井回風(fēng)巷等段百米風(fēng)阻值較大。表4-12六井測(cè)段百米風(fēng)阻較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)風(fēng)量Q(m3/s)百米風(fēng)阻R100(Ns2/m8)主運(yùn)皮帶道632-6336615回順巷〔工作面〕620-6216615運(yùn)輸巷622-623集中運(yùn)輸巷624-625集中回風(fēng)巷614-6156615回順巷618-619回風(fēng)井604-6039.950051.1032集中回風(fēng)巷609-610集中運(yùn)輸巷626-627集中回風(fēng)巷607-608從表中可看出：主運(yùn)皮帶道，6615回順巷〔工作面〕，6615運(yùn)順巷，6615回順巷，集中運(yùn)輸巷等段百米風(fēng)阻值較大。表4-13八井測(cè)段百米風(fēng)阻較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)風(fēng)量Q(m3/s)百米風(fēng)阻R100(Ns2/m8)8709運(yùn)順巷814-815南翼運(yùn)輸巷道812-813右翼總回風(fēng)823-8248709回順巷817-8188708運(yùn)輸?shù)?09-810從表中可看出：八井中的8709運(yùn)順巷、南翼運(yùn)輸巷道、右翼總回風(fēng)、8709回順巷、8708運(yùn)輸?shù)?、等段百米風(fēng)阻值較大?！?〕摩擦阻力系數(shù)較大的巷道見(jiàn)表4-14、4-15、4-16。表4-14一、二井摩擦阻力系數(shù)較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)風(fēng)量Q(m3/s)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)α(Ns2/m4)一井三區(qū)集運(yùn)巷33-34一井主運(yùn)巷31-32二井六號(hào)皮帶道59-60一井三區(qū)集回巷41-40一井三區(qū)集運(yùn)巷37-38一井5路付石門(mén)24-23一井繞道20-19表4-15六井摩擦阻力系數(shù)較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積〔m2〕風(fēng)量Q(m3/s)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)α(Ns2/m4)回風(fēng)井604-6036615回順巷〔工作面〕620-6216615運(yùn)輸巷622-623主運(yùn)皮帶道632-633集中運(yùn)輸巷626-627集中回風(fēng)巷614-615集中回風(fēng)巷607-608集中運(yùn)輸巷624-625表4-16八井摩擦阻力系數(shù)較大的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)風(fēng)量Q(m3/s)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)α(Ns2/m4)8709運(yùn)順巷814-815南翼運(yùn)輸巷道812-813右一路運(yùn)巷805-806主井運(yùn)輸下山801-8028708運(yùn)輸?shù)?09-810右翼總回風(fēng)823-824〔5〕面積較小的巷道見(jiàn)表4-17、4-18、4-19。表4-17一、二井測(cè)段面積較小的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)一井主井10-11二井付井81-82二井付井回風(fēng)巷48-47a一井回風(fēng)付井17-18一井回風(fēng)井13-12一井箕斗井3-4二井1823回風(fēng)道75-76一井三區(qū)集回巷41-40一井18層運(yùn)輸巷47-46三區(qū)右翼運(yùn)輸石門(mén)35-36從表中可看出：一井主井、二井付井、二井付井回風(fēng)巷、一井回風(fēng)付井、一井回風(fēng)井、一井箕斗井、二井1823回風(fēng)道、一井三區(qū)集回巷等巷道的阻力比擬大，斷面比擬小。表4-18六井測(cè)段面積較小的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)主運(yùn)皮帶道632-6336615回順巷〔工作面〕620-6216615回順巷618-6196615運(yùn)輸巷622-623集中運(yùn)輸巷624-625集中回風(fēng)巷614-615集中回風(fēng)巷69-610集中回風(fēng)巷613-614從表中可看出：主運(yùn)皮帶道，集中回風(fēng)巷，6615運(yùn)順巷，6615回順巷〔工作面〕等面積較小，阻力較大。表4-19八井測(cè)段面積較小的巷道巷道名稱(chēng)測(cè)段面積S(m2)右翼總回風(fēng)823-8248709回順巷817-818總回風(fēng)826-827南翼運(yùn)輸巷道812-8138709運(yùn)順巷814-815右一路總回巷807-808從表中可看出：八井的右翼總回風(fēng)、8709回順巷、總回風(fēng)、南翼運(yùn)輸巷道，8709運(yùn)順巷，右一路總回巷斷面比擬小。.2測(cè)試結(jié)論本次測(cè)試對(duì)青山煤礦〔一、二、六、八井〕的主要進(jìn)、回風(fēng)道、工作面進(jìn)展了測(cè)試。共測(cè)試了143個(gè)測(cè)點(diǎn)、53測(cè)段、28道風(fēng)門(mén)，測(cè)試獲得了858組數(shù)據(jù)。計(jì)算處理后獲得2145組數(shù)據(jù)。經(jīng)阻力檢驗(yàn)較核，測(cè)試誤差較小〔<10%〕，測(cè)試結(jié)果比擬可靠。通過(guò)測(cè)試可得出以下結(jié)論：〔1〕井下主要用風(fēng)地點(diǎn)采面的風(fēng)量見(jiàn)表4-20，根本滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。表4-20青山礦采面風(fēng)量工作面測(cè)點(diǎn)測(cè)試風(fēng)量m3/s需風(fēng)量m3/s是否滿(mǎn)足1823采面67-68，71-7224是6615備采623-622，621-620，619-6186是8709備采814-815，817-8184是〔2〕青山礦通風(fēng)阻力分布見(jiàn)表4-21。表4-21青山礦通風(fēng)阻力分布風(fēng)井區(qū)進(jìn)用回風(fēng)段阻力〔Pa〕比例〔%〕一井風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)段19.39%用風(fēng)段36.10%回風(fēng)段44.51%總阻力100.00%二井風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)段17.06%用風(fēng)段27.18%回風(fēng)段55.77%總阻力100.00%六井風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)段23.17%用風(fēng)段14.28%回風(fēng)段61.47%總阻力100.00%八井風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)段20.42%用風(fēng)段7.46%回風(fēng)段71.47%總阻力100.00%礦井通風(fēng)阻力分布不合理，進(jìn)風(fēng)段阻力約占總阻力的20%左右〔19.4%~27.2%〕；用風(fēng)段阻力小于36%；回風(fēng)段阻力大，二井回風(fēng)段阻力達(dá)2394Pa，占總阻力的56%，六井回風(fēng)段占總阻力的%，八井回風(fēng)阻力占總阻力71.47%。因?yàn)榘司仫L(fēng)巷道上有風(fēng)門(mén)限制。二井回風(fēng)路段巷道冒落較多，導(dǎo)致回風(fēng)阻力較大?！?〕風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)。青山煤礦風(fēng)機(jī)為FBCDZ系列煤礦防爆對(duì)旋抽出式軸流主扇風(fēng)機(jī)，一、二井的風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZ-54-6-NO.20，轉(zhuǎn)數(shù)980r/min；額定功率為2×220KW；電壓為6000V。六、八井的風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZ-54-6-NO.19，額定功率為2×185KW；電壓為6000V，轉(zhuǎn)數(shù)980r/min。2021年10月青山煤礦風(fēng)機(jī)各風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)參數(shù)見(jiàn)表4-22，圖見(jiàn)4-1~4-4。表4-22青山煤礦各風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)表〔2021年10月〕風(fēng)井最大通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)度m風(fēng)機(jī)型號(hào)角度/o風(fēng)量m3/s水柱計(jì)讀數(shù)Pa風(fēng)機(jī)靜壓Pa風(fēng)阻Rf等積孔m2一井=SUM(ABOVE)46196二井49936六井=SUM(ABOVE)2807-6單590590八井=SUM(ABOVE)2213-3單11201120一井風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)見(jiàn)圖4-1。圖4-1一井風(fēng)機(jī)工況圖二井風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)見(jiàn)圖4-2。圖4-2二井風(fēng)機(jī)工況圖六井風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)見(jiàn)圖4-3。圖4-3六井風(fēng)機(jī)工況圖八井風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)見(jiàn)圖4-4。圖4-4八井風(fēng)機(jī)工況圖

5礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀解算調(diào)試系統(tǒng)解算的調(diào)試原那么在進(jìn)展了青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)普查、阻力測(cè)試、風(fēng)機(jī)性能測(cè)試等工作后，獲得了青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)重要的根底數(shù)據(jù)，在此根底上，對(duì)青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)解算進(jìn)展調(diào)試。系統(tǒng)解算調(diào)試必須根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，按照以下原那么進(jìn)展：〔1〕調(diào)試必須保證各風(fēng)路的風(fēng)量與實(shí)測(cè)風(fēng)量一致；〔2〕各風(fēng)門(mén)的解算調(diào)節(jié)阻力與風(fēng)門(mén)測(cè)試阻力相等；〔3〕礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和裝置靜壓的解算結(jié)果必須與實(shí)測(cè)值一致。5.2系統(tǒng)解算的調(diào)試結(jié)果青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)解算調(diào)試按照2021年10月的生產(chǎn)狀況進(jìn)展的。解算結(jié)果見(jiàn)附表5-1。各風(fēng)路風(fēng)量的解算結(jié)果與測(cè)試比擬見(jiàn)表5-1，主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和靜壓的測(cè)試與解算結(jié)果比擬見(jiàn)表5-2，可知：解算結(jié)果與測(cè)試數(shù)據(jù)根本一致，數(shù)據(jù)吻合性很好。說(shuō)明系統(tǒng)解算的調(diào)試工作已完成，符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，可應(yīng)用于青山煤礦通風(fēng)系統(tǒng)方案優(yōu)化。其他各地點(diǎn)的解算風(fēng)量與測(cè)試風(fēng)量比擬都比擬接近?？捎糜诜桨附馑銉?yōu)化。表5-12021年10月風(fēng)量解算與測(cè)試比擬風(fēng)路名稱(chēng)風(fēng)路始節(jié)點(diǎn)末節(jié)點(diǎn)測(cè)試風(fēng)量m3/s解算風(fēng)量m3/s一井主井11218層皮帶下山32820五路前石門(mén)434井底變電所6421五路前石門(mén)75618層運(yùn)輸巷1078三區(qū)集運(yùn)巷12810一井主運(yùn)巷至皮帶下山1483418層運(yùn)輸巷15919三區(qū)變電所1710171三區(qū)集運(yùn)巷191114三區(qū)右翼運(yùn)輸石門(mén)201213三區(qū)集回巷251516三區(qū)集回巷271718五路副石門(mén)291920五路副石門(mén)302021五路副石門(mén)312124箕斗井322223副井下部862425一井副井3625261號(hào)井風(fēng)機(jī)392727a2號(hào)井主井402829六路運(yùn)輸石門(mén)433031六路運(yùn)輸石門(mén)463132六號(hào)皮帶道5133341823運(yùn)輸巷6036a371823運(yùn)輸巷6237381823采面6438391823回順巷6539401823回風(fēng)道6740a411823回風(fēng)道6841422號(hào)井回風(fēng)巷7043442號(hào)井回風(fēng)巷7346472號(hào)井副井754748785152845459926061936142二井風(fēng)機(jī)9550500706號(hào)井材料井601601602材料井下部602602603集中運(yùn)輸巷604603606主運(yùn)皮帶道606604605主運(yùn)皮帶道下部607605606集中運(yùn)輸巷609606607集中運(yùn)輸巷611607608集中運(yùn)輸巷612608609集中運(yùn)輸巷613608610集中回風(fēng)巷614609627集中運(yùn)輸巷6156106146613集中運(yùn)輸巷6166106116613集中回運(yùn)輸巷620614613集運(yùn)回聯(lián)絡(luò)巷621614615集中運(yùn)輸巷625615619集中運(yùn)輸巷628618625集中運(yùn)輸巷6296196216615改道16306216226615運(yùn)順巷6316226236615回順巷〔工作面〕6326236246615回順巷633624625集中回風(fēng)巷634625626集中回風(fēng)巷635626627集中回風(fēng)巷636627628集中回風(fēng)巷637628629集中回風(fēng)大巷638629630集中回風(fēng)大巷6396306316號(hào)井回風(fēng)井6406316326號(hào)井風(fēng)機(jī)64163363552主井運(yùn)輸下山801801802左一路集運(yùn)巷802802803左一路集中運(yùn)輸巷803802815左一總回風(fēng)巷8068048058708運(yùn)輸?shù)?088058068709運(yùn)順巷811807808右翼總回風(fēng)816812813右翼總回風(fēng)817813833左一路集中運(yùn)輸巷821815816左一路集中運(yùn)輸巷822816817集中回順巷840828829集中回順巷8418298308號(hào)井風(fēng)井8458338348號(hào)井風(fēng)機(jī)85083883961表5-22021年10月兩風(fēng)井風(fēng)機(jī)解算與測(cè)試結(jié)果風(fēng)機(jī)角度風(fēng)量(m3/s)阻力(Pa)測(cè)試解算測(cè)試解算1號(hào)井風(fēng)機(jī)6°43002號(hào)井風(fēng)機(jī)6°7043006號(hào)井風(fēng)機(jī)3°526108號(hào)井風(fēng)機(jī)3°611370

6礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化6.1通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案結(jié)算在對(duì)青山礦通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)試及通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀解算的根底上，對(duì)青山礦二八井聯(lián)通、二井21煤回采時(shí)的通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)展計(jì)算。按照二、八井集運(yùn)聯(lián)通、集回聯(lián)通，一、六井集運(yùn)聯(lián)通，二井21煤布置1采，風(fēng)量1600m3/min，1備面，風(fēng)量800m3/min，4掘進(jìn)面，風(fēng)量4*350m3/min；二井14煤布置1采，風(fēng)量1600m3/min，1備面，風(fēng)量圖6-1二井21煤采掘面布置圖提出以下方案見(jiàn)表6-1。表6-1青山礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案方案方案要點(diǎn)方案一四個(gè)風(fēng)井四臺(tái)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)08年10月的角度同時(shí)運(yùn)行方案二現(xiàn)有的四臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行方案三六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行方案四六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)換為直徑的大風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行方案五二井21煤回風(fēng)道通八井?dāng)嗝鏀U(kuò)大到9m2。六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)換為直徑的大風(fēng)機(jī)，最大角度6度同時(shí)運(yùn)行方案六一井風(fēng)機(jī)停，二、六、八井現(xiàn)有的三臺(tái)風(fēng)機(jī)用最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。方案一、四個(gè)風(fēng)井四臺(tái)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)08年10月的角度同時(shí)運(yùn)行。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-2。表6-2方案一計(jì)算結(jié)果表風(fēng)井始點(diǎn)末點(diǎn)風(fēng)量風(fēng)壓備注一井風(fēng)機(jī)6度2727a二井風(fēng)機(jī)6度50500六井最小角度08年10月633635八井最小角度08年10月838839總風(fēng)量=SUM(ABOVE)一、二井主運(yùn)至皮帶下山834一、六井集運(yùn)巷6037二、八井間集運(yùn)巷28035二、八井間集回巷279281需風(fēng)量二井21煤采面268270根本滿(mǎn)足二井21煤備面267271根本滿(mǎn)足二井21煤4個(gè)掘面268270風(fēng)量缺乏二、八井間14煤面274275風(fēng)量缺乏二、八井間14煤備面274275風(fēng)量缺乏二、八井間14煤4個(gè)掘面274276風(fēng)量缺乏輸入文件zrff_in-jxqs12680-4fj。結(jié)果文件：zrff_out-jxqs12680-4fj。二、八井間采煤面風(fēng)量缺乏。以二、八井間采煤面回風(fēng)為分界分別回二、八風(fēng)井。方案二、現(xiàn)有的四臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-3。表6-3方案二計(jì)算結(jié)果表風(fēng)井始點(diǎn)末點(diǎn)風(fēng)量風(fēng)壓一井風(fēng)機(jī)6度2727a二井風(fēng)機(jī)6度50500六井6度633635八井6度838839總風(fēng)量=SUM(ABOVE)一、二井主運(yùn)至皮帶下山834一、六井集運(yùn)巷6037二、八井間集運(yùn)巷28035二、八井間集回巷279281需風(fēng)量二井21煤采面268270根本滿(mǎn)足二井21煤備面267271根本滿(mǎn)足二井21煤4個(gè)掘面268270不滿(mǎn)足二、八井間14煤面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤備面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤4個(gè)掘面274276不滿(mǎn)足輸入文件zrff_in-jxqs12680-4fj6。結(jié)果文件：zrff_out-jxqs12680-4fj6。二井14煤采面風(fēng)量略顯缺乏。以二、八井間采煤面回風(fēng)為分界分別回二、八風(fēng)井。方案三、一、二井風(fēng)機(jī)停，六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-4。表6-4方案三計(jì)算結(jié)果表風(fēng)井始點(diǎn)末點(diǎn)風(fēng)量風(fēng)壓一井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)2526二井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)4647六井6度633635八井6度838839總風(fēng)量=SUM(ABOVE)一、二井主運(yùn)至皮帶下山834一、六井集運(yùn)巷6037一、六井集回18631二、八井間集運(yùn)巷28035小二、八井間集回巷279281需風(fēng)量二井21煤采面268270不滿(mǎn)足二井21煤備面267271不滿(mǎn)足二井21煤4個(gè)掘面268270不滿(mǎn)足二、八井間14煤面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤備面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤4個(gè)掘面274276不滿(mǎn)足輸入文件zrff_in-jxqs1268-2fj-bukuomian，結(jié)果文件zrff_out-jxqs1268-2fj-bukuomian。二井21煤采面風(fēng)量明顯缺乏。二八集運(yùn)巷風(fēng)量太小。不可行。方案四、六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)換為直徑的大風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-5。表6-5方案四計(jì)算結(jié)果表風(fēng)井始點(diǎn)末點(diǎn)風(fēng)量風(fēng)壓一井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)2526二井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)4647六井28633635八井28838839總風(fēng)量=SUM(ABOVE)一、二井主運(yùn)至皮帶下山834一、六井集運(yùn)巷6037一、六井集回18631二、八井間集運(yùn)巷28035小二、八井間集回巷279281需風(fēng)量二井21煤采面268270不滿(mǎn)足二井21煤備面267271不滿(mǎn)足二井21煤4個(gè)掘面268270不滿(mǎn)足二、八井間14煤面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤備面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤4個(gè)掘面274276不滿(mǎn)足輸入zrff_in-jxqs1268-2fj28-bukuomian，結(jié)果zrff_out-jxqs1268-2fj28-bukuomian。二井21煤、14煤采面、備面、掘進(jìn)風(fēng)量明顯缺乏。二八集運(yùn)巷風(fēng)量嚴(yán)重缺乏。不可行。方案五、二井21煤回風(fēng)道通八井巷道斷面擴(kuò)大到9m2，參數(shù)見(jiàn)表6-6。六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)換為直徑的大風(fēng)機(jī)，最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-7。表6-6擴(kuò)斷面巷道參數(shù)表始點(diǎn)末點(diǎn)巷道名稱(chēng)L(m)現(xiàn)斷面S擴(kuò)后S風(fēng)阻R4140a1823回風(fēng)道185940a401823回風(fēng)道81941421823回風(fēng)道225942431823回風(fēng)道7494344回風(fēng)巷18194445回風(fēng)巷256940275二八集回3359275277二八集回209277279二八集回1709279281二八集回3009281826八井回風(fēng)309826827集中回順巷2239827819集中回順巷1269819828集中回順巷449828829集中回順巷1379829830集中回順巷1379830832一路總回999832833一路總回3069833834風(fēng)井979總長(zhǎng)度=SUM(ABOVE)3026表6-7方案五計(jì)算結(jié)果表風(fēng)井始點(diǎn)末點(diǎn)風(fēng)量風(fēng)壓變化一井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)2526二井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)4647六井28633635八井28838839減少911Pa總風(fēng)量=SUM(ABOVE)增加16m3一、二井主運(yùn)至皮帶下山834一、六井集運(yùn)巷6037一、六井集回18631二、八井間集運(yùn)巷28035小二、八井間集回巷279281需風(fēng)量21煤總風(fēng)量271271二井21煤采面268270不滿(mǎn)足二井21煤備面267271不滿(mǎn)足二井21煤4個(gè)掘面268270不滿(mǎn)足二、八井間14煤面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤備面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤4個(gè)掘面274276不滿(mǎn)足輸入Zrff_in-jxqs1268-2fj28-kuo9。結(jié)果文件zrff_out-jxqs1268-2fj28-kuo9。二井21煤、14煤采面、備面、掘面風(fēng)量明顯缺乏。二八集運(yùn)巷風(fēng)量嚴(yán)重缺乏。不可行。不用擴(kuò)巷。方案六、一井風(fēng)機(jī)停，二、六、八井現(xiàn)有的三臺(tái)風(fēng)機(jī)用最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-8。表6-8方案六計(jì)算結(jié)果表風(fēng)井始點(diǎn)末點(diǎn)風(fēng)量風(fēng)壓一井風(fēng)井進(jìn)風(fēng)2526二井風(fēng)機(jī)650500六井66336351607.1689八井6838839總風(fēng)量=SUM(ABOVE)一、二井主運(yùn)至皮帶下山834一、六井集運(yùn)巷6037小一、六井集回18631二、八井間集運(yùn)巷28035二、八井間集回巷279281需風(fēng)量二井21煤采面268270根本滿(mǎn)足二井21煤備面267271不滿(mǎn)足二井21煤4個(gè)掘面268270不滿(mǎn)足二、八井間14煤面274275根本滿(mǎn)足二、八井間14煤備面274275不滿(mǎn)足二、八井間14煤4個(gè)掘面274276不滿(mǎn)足zrff_in-jxqs1268-3fj268-6-bukuomian。結(jié)果文件zrff_out-jxqs1268-3fj268-6-bukuomian。二井21煤采面風(fēng)量根本滿(mǎn)足，備面、掘進(jìn)面風(fēng)量缺乏。一、六井集運(yùn)巷風(fēng)量嚴(yán)重缺乏。6.2通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案比擬初步結(jié)論由上述方案計(jì)算結(jié)果，可得出以下結(jié)論：1、由于二井21煤的開(kāi)采，其瓦斯涌出量大，需要加強(qiáng)抽放。工作面需風(fēng)量大，通風(fēng)路線(xiàn)長(zhǎng)，巷道斷面小，所以通風(fēng)問(wèn)題較難解決。方案一、二、六根本勉強(qiáng)。其他方案均不可行。2、四個(gè)井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)工作的對(duì)角聯(lián)合通風(fēng)方式有三個(gè)方案：即方案三：一、二井風(fēng)機(jī)停，六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行；方案四：八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)換為直徑的大風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行；方案五：二井21煤回風(fēng)道通八井?dāng)嗝鏀U(kuò)大到9m2，六、八井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)換為直徑的大風(fēng)機(jī)，最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。三個(gè)方案中總風(fēng)量都低于270m3/s，與四臺(tái)風(fēng)機(jī)分區(qū)通風(fēng)現(xiàn)在角度相比總風(fēng)量相差無(wú)幾，且擴(kuò)巷3026m，還存在二井21煤、14煤采面、備面、掘面風(fēng)量明顯缺乏、二八集運(yùn)巷風(fēng)量嚴(yán)重缺乏的問(wèn)題。因此兩臺(tái)風(fēng)機(jī)工作的對(duì)角聯(lián)合通風(fēng)方式不可行。3、四臺(tái)風(fēng)機(jī)分區(qū)通風(fēng)有兩個(gè)方案：方案一：四個(gè)風(fēng)井四臺(tái)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)08年10月的角度同時(shí)運(yùn)行；方案二：現(xiàn)有的四臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。風(fēng)量可以維持生產(chǎn)。4、目前的四個(gè)井三臺(tái)風(fēng)機(jī)工作的方案六：一井風(fēng)機(jī)停，二、六、八井現(xiàn)有的三臺(tái)風(fēng)機(jī)用最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。根本勉強(qiáng)。二井21煤采面風(fēng)量根本滿(mǎn)足，備面、掘進(jìn)面風(fēng)量缺乏。一六井集運(yùn)巷風(fēng)量缺乏。5、二八井之間的集運(yùn)巷、集回巷還是必須要開(kāi)掘的，集運(yùn)巷從八井向二井的14煤進(jìn)風(fēng)，集回巷回二井14煤的風(fēng)量。6、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，還是維持目前四個(gè)風(fēng)機(jī)通風(fēng)的系統(tǒng)。二井21煤只能布置1個(gè)采面、1個(gè)備面、2個(gè)掘進(jìn)面或1個(gè)采面、4個(gè)掘進(jìn)面。二井下部14煤〔或11煤〕只能布置1個(gè)采面、1個(gè)備面、3個(gè)掘進(jìn)面。因此，目前青山礦維持四臺(tái)風(fēng)機(jī)分區(qū)通風(fēng)的通風(fēng)方式，但是，鑒于一些進(jìn)、回風(fēng)主要巷道的斷面小，阻力過(guò)大，需要擴(kuò)大巷道斷面。需要擴(kuò)面的巷道特征見(jiàn)表6-9。表6-9需要擴(kuò)面巷道特征參數(shù)表始點(diǎn)末點(diǎn)巷道名稱(chēng)L(m)現(xiàn)斷面S擴(kuò)后S風(fēng)阻R一樣斷面八井281826集中回順巷309六井材料井631-630測(cè)點(diǎn)S=9826827集中回順巷2239827819集中回順巷1269819828集中回順巷449828829集中回順巷1379829830集中回順巷1379830832一路總回999832833一路總回斜下306810833834八井風(fēng)井9710總長(zhǎng)度=SUM(ABOVE)1199新掘6037一六集運(yùn)16239.618631一六集回18009.6275277二八集回209.6277279二八集回1709.6279281二八集回3009.6新掘總長(zhǎng)度=SUM(ABOVE)3913從上述計(jì)算結(jié)果還可看出，一井進(jìn)回風(fēng)井、二井回風(fēng)井、八井進(jìn)風(fēng)井阻力過(guò)大，是制約一、二井通風(fēng)的瓶頸。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，還應(yīng)擴(kuò)大以下井筒的斷面，見(jiàn)表6-10。表6-10需擴(kuò)面的井筒參數(shù)始點(diǎn)末點(diǎn)巷道名稱(chēng)L(m)現(xiàn)斷面S擴(kuò)后S風(fēng)阻R2526一井回風(fēng)副井8409.62829二井進(jìn)風(fēng)主井9009.64647二井回風(fēng)副井6209.6801802八井進(jìn)風(fēng)井2319.6總長(zhǎng)度=SUM(ABOVE)2591按照方案二，分區(qū)通風(fēng)，現(xiàn)有的四臺(tái)風(fēng)機(jī)最大角度6度同時(shí)運(yùn)行。未擴(kuò)巷時(shí)、擴(kuò)巷后、巷道井筒都擴(kuò)后各井的最大阻力路線(xiàn)及風(fēng)機(jī)工況計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-11~6-14。表6-11一井最大阻力路線(xiàn)表風(fēng)路始節(jié)點(diǎn)末節(jié)點(diǎn)未擴(kuò)巷擴(kuò)巷后k擴(kuò)巷、井筒擴(kuò)后khj風(fēng)量阻力風(fēng)量阻力風(fēng)量阻力112328從地面到一井18層皮帶下山底=SUM(ABOVE)=SUM(ABOVE)=SUM(ABOVE)128101610111811122012132213