矿井通风技术的新发展
矿井通风智能化技术研究现状与发展方向

矿井通风智能化技术研究现状与发展方向随着经济的发展,煤矿的开采深度越来越深,职业安全也受到了极大的威胁,其中通风技术变得越来越重要。
矿井通风技术是煤矿安全生产的重要保证,现代矿井通风技术满足安全开采至关重要。
本文总结了现今矿井通风技术的发展状况,并从矿井通风智能化技术的应用角度探讨矿井通风智能化技术的发展方向。
一、矿井通风技术发展状况矿井通风技术是煤矿安全生产的重要保证,它涉及到气体的运动规律、空气的分卷流动、空气的压力控制、空气的温度控制等诸多内容。
近年来,矿井通风技术得到快速发展,技术内容更加细化,多种新型通风材料和新技术已经发展起来,主要表现在以下方面:(1)通风补偿技术的发展。
随着煤矿开采深度的不断深入,目前采用补偿技术的煤矿数量不断增加,发展的技术也不断完善,主要表现在通风补偿方式、通风补偿机械结构、通风补偿控制系统及通风补偿材料的改进等方面。
(2)静电控制通风技术的应用。
利用气固两相流技术,实现通风参数的实时控制,从而实现精确控制矿井空气流动,同时提高通风效率。
(3)风量估算技术的进步。
针对矿井不同的通风条件,根据其流量结构特点,应用数值分析方法,使用计算机模拟软件,研究及估算矿井的通风风量及流动特性,从而精确控制煤矿空气流通,从而提高其通风效果。
二、矿井通风智能化技术发展方向(1)实现“双控”矿井通风技术。
将计算机、网络技术、机电技术、传感技术和仪器仪表技术等实现联动,实现多系统联合控制,结合特定的矿井流量结构,实现矿井通风参数的实时监测与控制,完善矿井通风技术,从而提高工作效率,增加工作效果。
(2)智能传感装备研发及应用。
以技术研发为中心,设计开发先进的智能传感装备,对矿井空气流量、温度等参数进行实时监测,及时发现安全隐患,以及在煤矿安全生产中的各种指标,实现煤矿通风系统的可靠性,实现智能化控制,改善矿井运营系统为煤矿安全生产提供有力保障。
(3)全矿自动通风技术的应用。
结合矿井各部分的通风条件,研究利用自动控制系统和智能控制系统实现整体矿井的通风参数控制,实现矿井空气流动的实时监控,使矿井通风参数在实际操作过程中变得精准调节,提高矿井通风效率。
矿井通风的发展趋势

矿井通风的发展趋势
矿井通风是保证矿井安全和生产的重要技术手段。
随着科技的进步和矿井安全意识的提高,矿井通风的发展也呈现出以下几个趋势:
1. 智能化:随着传感技术、数据处理和通信技术的进步,矿井通风系统越来越智能化。
传感器可以实时监测矿井中的气体浓度、温度、湿度等参数,通过数据分析和预警系统,实现自动调控和报警,提高矿井通风效率和安全性。
2. 节能化:矿井通风系统通常消耗大量的能源。
为了降低能耗和环境负担,矿井通风系统的设计和运行趋向于节能化。
采用高效节能的通风设备和控制系统,优化通风网络布局,减少压力损失和能量浪费,提高通风效率。
3. 个性化:不同的矿井和工作环境的通风需求可能不同,个性化的通风方案将成为趋势。
根据矿井的地质条件、开采方式和矿石性质等因素,定制化的通风系统设计将更加重要。
同时,人员在矿井中的工作时间和工作地点也会影响通风方案的个性化调整。
4. 联网化:随着互联网技术的发展,矿井通风系统和其他矿井设备的联网将成为趋势。
通过云计算和物联网技术,矿井通风系统可以与其他设备、生产管理系统和监控平台实现信息的共享和自动化控制,提高整体生产效率和安全性。
5. 环保化:矿井通风系统排放的废气和粉尘对环境和工人的健康可能造成负面
影响。
矿井通风系统的发展趋向于更好地处理和减少这些排放物。
采用先进的废气处理和粉尘收集技术,实现矿井通风系统的环保化。
综上所述,矿井通风的发展趋势包括智能化、节能化、个性化、联网化和环保化。
这些趋势将提高矿井通风系统的安全性、生产效率和环保性能。
金属矿山矿井通风技术的新进展

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和社会效益 。
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摘 要
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关键 词
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矿井通风智能化技术研究现状和发展方向探讨

矿井通风智能化技术研究现状和发展方向探讨摘要:矿井开采是我国重要的基础能源工业,一直以来备受重视。
随着我国科技的不断创新和互联网+时代的到来,矿井开采工业的现代化、科技化发展也与时俱进,成果颇丰。
其中,矿井作业中的重要安全工艺——矿井通风智能化技术发展尤为突出。
本文参阅大量的文献资料,对矿井通风智能化技术的研究现状进行了综合、深入地探讨;并基于矿井通风智能化技术的发展现状,对其发展趋势进行了系统的研究,也指出通风智能化技术发展过程中易出现的问题。
以期对矿井通风智能化技术研究领域有借鉴意义。
关键词:矿井通风智能化技术研究现状发展方向问题应用1 矿井通风智能化技术研究现状1.1矿井通风智能化技术概况矿井通风即矿井通风系统,是矿井作业的重要、安全环节之一,该系统包括矿井通风网络、通风方法和通风方式。
通风方法主要包括:抽出、压入和混合三种;通风网络(布局)主要有简单式网络和复杂式网络;通风方式主要有:对角式、中央式、分区域式以及混合式。
针对不同的矿井条件,矿井通风系统的设计需要对通风方法、通风方式和通风网络(布局)进行最优设计和组合。
矿井通风有三大任务:第一,为满足矿井工作人员的呼吸,通风系统应向井下供给足够的新鲜空气;第二,为保证生产的安全性,通风系统应淡化井下的有毒有害气体及粉尘等;第三,为保障良好的井下作业工作环境,通风系统应适时调节井下环境的气候。
由矿井通风系统的概况和任务不难看出,矿井通风系统是矿井作业安全性、高效性的基础保障,因此,矿井通风系统的智能化技术发展对提高矿井作业产出、保障矿井作业安全性有着重要意义。
1.2矿井通风智能化技术的研究现状1).矿井通风系统设计智能化研究现状矿井通风系统智能化技术在通风设计中的研究主要体现在矿井通风系统三要素(通风方式、通风方法、通风网络)的智能化设计。
矿井通风智能化技术要求通风网络布局更节能化,随着该项技术的发展,为避免通风线路冗长、通风阻力太大,目前已有很多矿业集团通过分区通风设计,在减少能源消耗的前提下,一方面便于通风智能系统中的数据采集和分析;另一方面大大提高智能控制系统的反应速度。
矿井通风智能化技术研究现状与发展方向

矿井通风智能化技术研究现状与发展方向摘要:矿井通风智能化技术是目前矿山安全管理的重要组成部分,对矿山安全作业有重要意义。
本文从理论和实践两个方面进行区分,系统阐述了矿井通风智能化技术的研究现状,探讨了资源调度、混合调度、参数模型的研究等有关内容,并结合目前研究现状,提出了发展矿井通风智能化技术的建议,旨在为研究者提供参考,以更好地发展矿井通风智能化技术提供参考。
关键词:矿井通风智能化技术;资源调度;混合调度;参数模型 1.论矿井通风智能化技术的研究越来越受到人们的重视,是目前矿山安全管理的重要组成部分,对矿山安全作业有着重要意义。
矿山作业有着复杂的空间结构,涉及到大量的节点和管道,而矿井通风智能化技术可以根据不同的矿井状况,实现通过空间条件快速、精确地完成矿山安全系统调度,从而实现矿山安全管理。
2.井通风智能化技术研究现状2.1源调度研究资源调度是矿井通风智能化技术研究的重要内容,是实现矿井通风智能化技术可操作性的关键所在。
目前针对于资源调度的研究已取得一定的进步,主要集中在以下几个方面:第一,建立一个自动调度系统,以保证矿山的安全及生产正常运行;第二,建立有效的负载平衡模型,降低调度成本;第三,设计基于人工智能的调度模型,以实现矿山自动调度;第四,运用基于云计算技术开发分布式调度系统,以满足矿山复杂状况下的调度需求,并且在实际应用中取得了良好的效果。
2.2合调度研究混合调度是另一项重要的矿井通风智能化技术研究内容,它是将资源调度和参数调度结合起来,混合完成调度。
主要包括建立一套有效的混合调度模型,以实现矿山自动调度;建立一套有效的参数校正模型,实现调度成本的最小化;开发基于人工智能和大数据技术的智能混合调度系统,实现自动化管理;开发一套高性能的调度系统,实现矿山安全系统的实时调度;建立混合调度的仿真系统,以研究不同的矿山安全系统调度策略。
2.3数模型研究参数模型是矿井通风智能化技术研究的一个重要内容,其目的是在现存的矿山安全系统调度模型的基础上,根据实际情况对模型进行参数调整,使其能够更好地适应实际矿山状况,从而提高调度效率,实现矿山安全管理。
浅析矿井通风技术的发展与改进对策

管理程序 , 将深井排热通风作业面需风量计算 、 网络 计算 、 气候预测计算 , 网络预测计算简化成简便的计 算机操 作 , 但是 随着 矿井 开采 向深部 延深 , 井下 热害
的现象 也 日趋严 重 , 井 环 境控 制 成 了矿 井通 风 技 深 术 的一个 重要技 术难 点 。 3 3 井 下风流 的可 控性 差 , 量不 易调 节 . 风
解 决 常规 通风 方法 中难 以解 决 的通 风 技 术 难 题 , 而 且 具有 显 著 的节能 效果 的结 论 。 23 主 、 扇联 合 工作 . 辅
主、 辅扇联合工作是通风节能的一条有效途径。 采用主、 辅扇联合工作可以保证作业区风量不变, 而
且其污染物浓度不超标准, 年运转费用降低到原来 的 1.% , 污 染 物 浓度 仅 由 1 上 升 到 1 16 85 而 % .7 % 作 5 。 种计算 、 模拟软件 , 自动绘制矿井通风图和灾变时 ( 业 区风 流循 环 系数为 1% ) 为 2 4 矿 用节 能 风机 的推 广应 用 . 期救灾方案的选择提供了方便 , 起着辅助决策作用 。 但是总体来看 , 国的矿井通风的技术水平还 我 18 95年 I 5风机 问世 , ( 3 这类 风机 比 K 5风机 性 4 很 低 。通风 系 统 的可 靠 性 还很 低 下 , 有 的 轴 流式 能有 所 提高 , 以 风机 选 型 主 要 为 K 5风机 。18 先 所 3 98 4 90年研 制 出无驼 峰 的 F S 风机效率低 、 电耗大。尤其是近年来发展迅速 的综 年 又研 制 出 K 0风 机 。19 采放顶采煤方法和高产 高效工作 面, 导致 瓦斯涌 出 量大、 工作面所需风量大 , 传统 的通风技术及通风设 备已不能适应这种生产方 式 , 亟待技术进步 以适应 现代化作业需要。
煤矿通风技术的发展

煤矿通风技术的发展煤矿通风技术是煤矿生产中至关重要的一环。
通风系统是煤矿安全、生产和环保的重要保障。
自19世纪末开始,煤矿通风技术经历了从简单的煤炭自然通风到现代化、自动化设备技术的演进和发展。
本文将对这一过程进行梳理和分析。
一、煤炭自然通风时期在早期的煤矿开采中,矿区、煤层处于自然状态下,风通过矿井上口吹入井下,从煤矿底部的钻孔或气孔中逸出。
这种通风方式叫做煤炭自然通风。
这种通风方式简单、经济、直观,但是不可控、不安全且不能满足高负荷的产生需求。
煤炭自然通风时期,重要的通风设备是用来调节矿井上口通风量的小型井口扇。
二、机械通风时期19世纪末,煤矿通风技术实现了重大的飞跃。
它不再是简单的煤炭自然通风,而是由人工助动机械的风机强制通风。
通过机械通风可以保证通风量和风压的控制、可靠性和安全性。
同时,机械通风也为煤矿的进一步开采、提高产量和改善工作环境发挥了重要作用。
机械通风时期大部分通风设备是轴流风机、离心风机和柘极风机等。
三、现代化通风时期20世纪80年代后期,随着信息技术和电子技术的迅猛发展,智能化、自动化、数字化和网络化的理念应用于煤矿通风领域,使得通风设备的工作效率和性能实现了质的飞跃。
现代化通风时期,大部分煤矿采用的是智能化通风系统,通风设备型号有,根据不同的煤矿要求有数控高效离心通风机、轴流通风机、湿式脱硫器等。
四、智能化通风时期21世纪初,伴随着物联网、云计算、大数据和人工智能等技术的发展,智能化通风已经成为当前的发展趋势。
智能化通风系统可以实现数据采集、监控、分析、预警,使得煤矿通风过程更加精细化和安全化。
与传统通风相比,智能化通风的设备和技术更加稳定、精密和智能化,可大大减少对人力和物力资源的需求,更好地为减少矿难事故提供技术保障。
总之,煤矿通风技术的发展历程与时代发展之间的联系十分紧密。
随着技术的发展,通风设备的效率和性能不断提高,通风质量也得到相应提高,为保证矿山的安全生产和可持续发展,创新技术继续拓展通风领域十分重要,未来必将是智能化通风技术的时代。
煤矿通风系统应用及发展趋势

煤矿通风系统应用及发展趋势摘要:矿井内的工作会持续相当长的一段时间。
在较长的工作时间内,因呼吸而产生的废气等气体多多少少会有一氧化碳和瓦斯的泄露。
在短期内,这些有毒气体的泄露可能不足以引起重视,但随着时间的推进,有毒气体逐渐积累到可以对人体造成伤害的程度,就必须需要工作性能良好及以上的通风装置将这些毒气换出去,同时换进来无害的、可供人利用或吸入的气体。
排气的速度必须做到符合矿井作业的实际情况,做到及时有效,而矿井通风可以实现这个目的。
基于此,对煤矿通风系统应用及发展趋势进行研究,以供参考。
关键词:矿井通风;通风安全;智能化引言通风系统是煤矿生产的关键分系统,能有效将工作面粉尘浓度、有害气体浓度降低,为现场作业人员营造一个安全、舒适的工作环境。
在实际生产中,随着工作面的推进和生产进度的提升,最初设计的通风系统往往不能够满足实际生产的需求,主要表现为通风阻力过大、漏风现象严重、通风设备效率低、功耗大等问题,从而制约了实际生产的效率,降低了生产的安全性。
因此,根据生产进度安排对通风系统进行优化,以保证生产效率和安全性。
1矿井通风系统优化及安全监测的重要价值及时进行煤矿矿井通风系统优化,对安全生产有极强的促进作用。
但是部分的煤矿矿井,内部环境复杂,通风系统的设计和规划规模也在逐步增加,针对复杂的通风系统进行人工管理必然不够现实,那么依托信息化技术实现智能化安全监管,对提升通风系统的运行科学性和稳定性有极强促进作用。
从具体的功能层面上来看,以信息技术打造的通风系统与安全监控机制,其主要目的在于构建透明化、可视化的矿井通风系统运行模式。
首先能够及时监测矿井内部的通风机全压值、工作区域的瓦斯含量、不同区域的风速、工作面温度、设备运行状态、封门开闭情况、煤矿燃烧征兆等,更可以及时监测矿井下的一氧化碳以及烟雾浓度,及时调整通风系统的通风量以及通风时间。
这样可以大大提升瓦斯爆炸以及火灾的预防力度,更能够避免有毒害气体对矿井工作人员造成影响。
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技术与装备|Technology & Equipment文 文永胜矿井通风指借助于机械或自然风压,向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气,供给人员呼吸,降低井下工作面的温度,稀释并排出各种粉尘及有毒有害气体,创造良好的气候条件,为井下作业人员提供安全舒适的工作环境。
随着浅部矿产资源的日渐枯竭,矿产资源开采向纵深发展是必然的趋势。
随着开采深度的增加,矿井必将出现岩温增高、风路延长、阻力增大、风流压缩放热、风量调节困难、漏风突出、有毒有害物质和热湿排除受阻等问题。
因此,矿井通风的意义将更加重大。
古代通风史1.古希腊和欧洲的矿井通风史在地下巷道中观察空气流动具有悠久的历史。
公元前4000~1200年,欧洲采矿古人挖掘巷道到白垩矿床中寻找打火石可能就有了观察空气流动的体会。
希腊劳临(Laurium)银矿古采矿始于公元前600年,从古矿布局发现,古希腊采矿人已经意识到采矿需要通风风路,每个采矿点至少要两条风路,有迹象表明一个挖好的井被分隔成两半,一半用于进风,另一半用于回风到地表。
尽管欧洲金属古采矿始于公元1500年,但仍然没有留下多少当时记录采矿的文献。
阿格里科拉是中欧波希米亚(Bohemia)铁矿开采和冶炼领域的物理矿井通风技术的新发展本文从介绍古代通风史入手,阐述了矿井通风技术的新发展,重点分析了今后矿井通风的难点以及矿井通风系统优化设计的发展方向。
学家,他用拉丁文撰写了第一部涉及采矿的不朽巨著《De Re Metallica》(《矿冶全书》)。
该书出版于1556年,对矿井通风有细致的描述,通风方法包括:将地面风流引入井口的引风装置、用人和马驱动木制离心式风机、用于辅助通风的风箱和风门(见图1)。
2.中国的矿井通风史中国的古代采矿历史悠久,古代采矿成就举世罕见,有关古代矿井通风史也同样闻明于世,但公元前后数百年间有关采矿与通风的文字记载却非常少见,直到宋代才有了比较详细的文字记载。
中国古代采矿与通风史大致可以分为萌芽期(史前时期)、形成期(商代中期)、初步发展期(西周时期)、创新发展期(春秋至战国中期)、充实期(秦汉至元代)、全面发展期(明清时期)。
我国18至20世纪上半叶对矿井通风的研究几乎为空白,直到新中国成立后才开始有了自己的研究。
进入上世纪60年代,我国研究人员自己编撰的有关矿井通风领域的专著和教材不断出现,迄今已经有100多种。
矿井通风技术的新发展1.矿井通风理论与技术研究的进展上世纪50年代以来,我国矿井通风理论与技术研究取得如下主要进展。
(1)对井巷通风阻力进行了广泛的研究与测定。
(2)建立了各类作业面紊流传质方程及污染物浓度分析计算方法,为风量计算方法提供了理论依据。
(3)应用电子计算机计算和分析复杂通风网络,为矿井通风系统分析提供了有效的方法。
(4)射流通风理论与技术得到发展,利用风流动压的方向性调节与控制风流的技术获得应用。
(5)矿井火灾时风流非稳定流动规律的研究不断深化,建立起若干典型风流控制方案。
图1 阿格里科拉《矿冶全书》中描述矿井通风装置示意图世界有色金属 2008年第12期32Technology & Equipment|技术与装备(6)受控循环通风理论推动了空气净化装置的研制和污染源控制技术的发展。
(7)深井热源、空气与围岩热交换和矿井热环境控制理论与技术有较大进展,初步形成矿内热力学理论体系。
(8)开展了矿井通风系统优化与控制的人工智能技术研究。
(9)开展了露天矿通风理论与技术的研究。
2.矿井通风节能技术研究的进展(1)多风机多级机站多风机多级机站具有显著的优越性,它既可提高矿井有效风量率,又可节省电能消耗。
我国自1983年开始该通风技术的试验研究以来,先后有几十个大中型非煤矿井采用此技术,改造原有的通风系统,都取得了明显的社会效益和经济效益。
(2)受控空气再循环技术过去,人们认为循环风流是污浊风流,会引起井下作业环境的污染物聚集而被禁止使用,但自从英国的S.L.Leach 和A.1ack在l964年得出了“通风工作面的污染物浓度只与工作面污染物的产生强度和进入工作面的新鲜风量有关,而与循环风量的大小无关”的结论以后,人们对循环风流才有了本质性的认识,于是,在英国、前苏联、美国,南非、加拿大等国家,相继对利用循环风流通风进行了理论分析和现场试验研究,其结果表明,受控循环通风方法是一种切实可行的新型通风方法,它不仅可以解决常规通风方法中难以解决的通风技术难题,而且具有显著的节能效果。
(3)主、辅扇联合工作主、辅扇联合工作是通风节能的一条有效途径,英国R·J·Rearee对此进行了计算机模拟研究,共作了12个模拟方案,结果表明,采用主、辅扇联合工作来代替传统曲地面主扇通风,可以保证作业区风量不变,而且其污染物浓度不超标准,年运转费用降低到原来的18.5%,而污染物浓度仅由1%上升到1.176%(作业区风流循环系数为15%)。
(4)采取降低风阻的办法在最大阻力路线上的高阻力区段采用扩大巷道断面的降阻措施收到明显降阻效果,局部降阻工程量小,在风速较高的主要回风道采用空气动力性能良好的通风构筑物也能收到良好的降阻效果。
(5)矿用节能风机的推广应用据全国矿井高温热害普查资料统计,目前,我国已有38对矿井的采掘工作面气温超过30℃。
“九五”期间我国有80多对矿井出现热害。
在高温环境下作业,不但劳动生产率会下降,而且矿工身体健康也会受到损害,同时严重威胁井下安全作业,并易引发灾害和事故。
为了确保安全生产,l982年国务院颁发的《矿山安全条例》规定,井下作业地点的空气温度不得超过28℃,现新规定为不得超过26℃。
国外也有类似规定。
因此,研究深井降温技术已成为国内外采矿技术中一个重要领域。
2.深井硬岩矿山岩爆灾害预测和防治地下开采的深部金属矿山或非煤矿山,可简称为深井硬岩矿山。
深井硬岩矿山潜在的地质灾害主要有冲击地压或岩爆、采矿地震、突水或涌水、采矿场和巷道围岩失稳、高岩温地热等。
这些地质灾害形成的诱因主要是随着开采深度的增加岩层承压增大,以及与地质结构弱面联合作用的结果。
随着我国矿山开采向深部延伸,岩爆防治已是我国矿山面临的重大课题。
为此,国家“九五”期间以铜陵有色金属公司冬瓜山大型深井开采矿山为研究基地,设置了“深井矿山岩层控制理论和技术研究”课题,对深井开采的岩爆灾害防治进行研究。
3.深井环境控制深井环境控制是深井开采的难题之一,对于运用常规手段来说,计算分析非常复杂,不能及时准确地为井下排热通风提供科学依据,通过国家“九五”科技攻关,开发了深井开采井下环境管理程序,将深井排热通风作业面需风量计算、网络计算、气候预测计算、网络预测计算简化成简便的计算机操作,随着矿井开采向深部延深,井下热害日趋严重。
深井环境控制是深井开采工艺的重要环节,直接影响到深井开采的投资和经营效果。
然而深井环境控制是一个非常复杂、一般手段无法解决的难题。
4.深部矿井地层储冷技术研究高温矿井生产率均较低,据南非多“九五”期间我国有80多对矿井出现热害。
在高温环境下作业,不但劳动生产率会下降,而且矿工身体健康也会受到损害,同时严重威胁井下安全作业,并易引发灾害和事故。
1985年在老厂锡矿南部通风系统设计时,K35风机问世,这类风机比K45风机性能有所提高,所以风机选型主要为K35风机。
1988年又研制出K40风机,这类风机又比前两种好。
1990年又研制出无驼峰的FS系列风机,采用了稳流环结构,消除了传统轴流风机在高风阻区出现的旋转失速现象,风压特性曲线比较平滑,较适合于多台风机联合运转。
(6)矿井通风系统分析与优化自然分风网络的优化研究迄今为止仍处于理论摸索阶段,它的研究对矿井通风设计、计划和管理具有理论和实际的指导意义,对节省能源、降低通风成本等产生直接影响,是一个值得重视的研究领域。
今后矿井通风的难点1.深井开采中的热害控制问题随着地表矿物日趋开采完毕,矿井采掘深度增加,由于地温随矿井深度增加而升高,加上其它热源的放热作用(空气压缩,氧化过程、机械设备做功)等原因,使得受到高温威胁的矿井日益增多。
2008年第12期 世界有色金属33年的调查统计,当矿内作业地点的空气湿球温度达到28.9℃时(相当于干球温度30℃),开始出现中暑死亡事故。
利用大型制冷机组对井下工作面进行降温处理,虽然可达到降温目的,但由于其巨大的耗电量,使其运行费用过高导致其不能得到中国煤炭行业普遍的应用。
地层储冷技术将冬季空气中天然的冷能通过一套井上换能系统储存到地下储冷含水层中,其余季节通过另一套井上配套换能系统将这部分冷量从储冷含水层中提取出来,再通过井下换能系统用于井下工作面的制冷降温。
矿井通风系统优化设计发展方向矿井通风系统设计是矿井设计的主要内容之一,它不仅关系着矿井建设速度、投产时间、基建投资的多少,而且对矿井投入生产后的生产面貌和技术经济效益也有长远的影响,因此矿井通风系统的优化设计问题,一直是从事矿井通风工作的专业人员所关注的研究课题之一。
近年来,在这方面虽有不少研究成果,但有关矿井通风系统优化设计方面还存在许多的问题没有解决,有的还没有被涉及。
作者认为,矿井通风系统优化设计的理论与方法,今后应重点从以下三个方面开展工作。
1.从定性到定量的综合集成技术近年来,出现了一种综合已有的三种设计方法(基于案例、数学模型和逻辑的设计)的趋势。
钱学森等提出了开放的复杂巨系统的概念,并且提出要研究处理这类系统从定性到定量的综合集成技术。
冯夏庭博士等提出采矿理论发展的智能新途径。
智能科学(人工智能、神经网络等)的兴起和深入发展,为实现综合上述三种求解模式特点的矿井通风研究思路提供了重要的基础。
系统科学为其提供了重要的依据。
正确的矿井通风研究方法是引用人脑思维中的某些优点,吸收人的直觉、灵感,以逻辑推理、联想记忆与数值计算相结合,不确定性分析与确定性分析相结合,把人的知识、工程经验、数值计算、现场监测验证与计算机技术结合起来,建立一个智能性的矿井通风集成系统,并通过自学习和自适应机制,逐渐完善该系统,开拓出一条新的途径。
在实践中建立,在发展中完善智能通风学。
2.设计支持系统的研制矿井通风系统整体优化设计理论与方法的实现仍要以计算机为工具,而在目前的计算机硬软件水平下,建立自动设计系统是非常困难的,因此矿井通风系统计算机软件的建立应以设计决策支持系统(Design Decision Support System,DDSS)为主。
3.监测点的最优布局理论随着采矿工业的发展,矿床开采的规模越来越大,矿井通风系统的规模也随之不断扩大,复杂性随之提高,尤其是多级机站通风系统的采用,系统管理工作量越来越大。
因此采用传统的凭人工经验对系统进行管理的方法越来越不能满足人们对其社会效益和经济效益的要求,利用电子计算机和系统工程,实现矿井通风系统的优化管理和自动监控,使系统安全可靠经济运行势在必行。