矿井通风仿真系统简介

矿井通风仿真系统简介 1.项目简介 1.1通风系统主要功能 1.1.1日常通风系统改造仿真功能  新掘巷道贯通仿真；  巷道打密闭报废仿真；  巷道清理、扩帮等断面积变化仿真；  工作面推进巷道长度变化仿真；  风门位置、风窗调节量仿真；  通风系统优化改造仿真：  采区风量调整仿真；  新采区贯通仿真；  主要进回风巷调整仿真；  新掘进风井、回风井仿真；  主要通风机更换仿真；  通风系统反风仿真。 1.1.2通风系统的分析与评价  通风系统风流温度预测分析  地面主扇选型与多风机联合运转分析；  矿井自然风压分析；  矿井功耗分析；  通风系统调节位置与调节量分析与评价；  巷道风速分布与评价；  矿井需风量分析与评价；  通风系统可靠性分析；  通风系统灵敏性分析；  通风系统最大通风能力分析；  井下空气成分、温度、湿度分析与评价；  矿井分区通风分析与评价；  以上各项分析评价均能自动生成相应的分析评价报告。 2.技术创新点 其中拓扑关系自动建立与管理（正是这一技术的成功开发，使得通风仿真系统推广应用成为可能）；基于最小调节功耗的网络优化调节通路法、角联自动识别、含有单向回路的网络解算、多级机站通风仿真等成果在国际上是独创的。 3.已推广应用 仿真系统已在辽宁铁煤集团、沈煤集团、阜矿集团；吉林通化矿业集团；黑龙江龙煤集团、双鸭山煤业集团；河北开滦精煤公司；河南永煤公司；山西晋煤集团、同煤集团、潞安集团、阳煤集团；甘肃金川公司等集团公司40余个矿井进行了项目推广，解决了一系列现场实际问题。 4.经济和社会效益 从根本上改变了管理思维和理念，提高了煤炭企业的办公自动化水平；为制定矿井救灾决策系统、救灾决策系统预案，提供了有力的科学技术手段，节约宝贵的救灾时间；利用其反风演习功能制定矿井主要通风机反风情况下井下人员及通风系统管理方案；通过矿井通风仿真系统在全国特别是辽宁省煤矿的推广应用，取得了显著的经济与社会效益。 其整体水平达到国际领先水平，其中拓扑关系自动建立与管理、基于最小调节功耗的网络优化调节通路法、角联自动识别、含有单向回路的网络解算、多级机站通风仿真等成果在国际上是独创的。此外无初值的通风网络解算迭代法、固定半割集下的按需分风等也均达到了国际先进水平。 典型应用范例： (1) 开滦集团公司范各庄矿业公司长距离超复杂通风系统仿真 河北开滦范各庄煤矿通风网络极其复杂，网络边数在1560条，超出了通常意义下的500条边，通过研究实现了网络边数无限制网络算法并进行了成功应用； (2) 同煤集团四台矿原为八进五回通风系统多风井局部升压通风系统仿真 针对山西同煤集团四台矿：一是解决了含有局部升压风机造成单向回路的网络解算技术问题，二是成功地对超复杂网络多风机联合进行了应用（四台矿九进六回）； (3) 开滦集团公司吕家坨矿业公司水采改综采通风系统调整 对于河北开滦吕家坨煤矿通风仿真系统研究，成功地对水采改综采的通风系统进行了调整； (4) 晋煤集团寺河煤矿高瓦斯、大采高、千万吨矿井通风系统仿真 山西省晋煤集团寺河煤矿，成功地实现了高瓦斯、大采高三进两回通风系统改造，实现了年产千万吨矿井的安全生产； (5) 通风系统风流温度预测分析 大强煤矿通风仿真系统开发及预测分析应用研究，该项目实现了全矿温度实时计算、通风对风流温度实时影响分析，为大强煤矿制冷技术提供了依据。通过对矿井高温进行预测以及实时仿真分析研究，为下一步千米以下矿井的高温热害治理奠定了理论与技术基础。 (6) 辽宁铁煤集团4大4小（晓）煤矿通风系统联网 通过通风系统的改造应用：实现了对集团公司所有矿井（4大4小（晓）煤矿）网络（Internet）交互式智能化管理，通风仿真不仅可以由单机版完成，而且可以通风网络进行交互完成； (7) 陈四楼煤矿通风及监测系统联网运行 通过陈四楼煤矿通风及监测系统仿真技术研究与应用，成功实现了通风及煤矿安全监测系统相互共享；

该项成果可在一切井工开采的煤矿、非煤矿山进行推广应用，必将取得更大更多的经济与社会效益。 4

矿井通风仿真系统新功能简介 一、 矿井通风仿真网络Internet网络运行功能

… …集团公司终端大屏幕显示器通风技术主管客户端Internet矿调度室大屏幕显示本矿客户端本矿客户端本矿客户端局域网 通风技术主管客户端矿调度室大屏幕显示本矿客户端本矿客户端本矿客户端局域网 … …通风技术主管客户端矿调度室大屏幕显示

本矿客户端本矿客户端本矿客户端局域网

集团公司管理终端

——… …——1 矿服务器2 矿服务器n 矿服务器集团公司管理终端 集团公司管理终端

… …

图1 矿井通风仿真网络连接系统结构示意图

附 5

1、Internet网络运行总体情况： MVSS2008网络版系统由：1) 通风技术主管客户端；2) 本矿服务器端；3) 本矿客户端；4) 集团公司管理终端；由以上四部分组成。矿内部通过局域网进行连接，集团公司与各矿之间通过Internet进行连接。 2、主要职责与功能 1) 通风技术主管客户端：负责维护本矿井通风仿真系统，包括系统图的及时更新，仿真系统数据的录入及更新，保证仿真系统为当前最新状态；需要及时上传本矿最新仿真系统到本矿服务器端。 仿真系统具有计算、仿真功能，并能够进行各种方案模拟，相关报告、报表生成等，具有MVSS2008网络版系统所有功能。 2) 本矿服务器端：负责本矿井通风仿真系统的上传接收，进行系统维护； 功能：实现本矿通风系统显示（包括调度室大屏幕显示）、能够进行本矿通风状况查询、功能演示，生成各种报告、报表等，即能够实现除仿真计算功能以为所有功能； 3)本矿客户端：本矿通风管理部门，在授权的情况下：进行通风系统的系统图浏览、实时数据查询等功能； 4) 集团公司管理终端：浏览查询各矿通风系统。 功能：实现集团公司所属的所有矿井的通风系统显示（包括调度室大屏幕显示）、能够进行所有矿井的通风状况查询、功能演示，生成各种报告、报表等，即能够实现除仿真计算功能以为所有功能。 二、 预留通风安全监测监控接口 用于通风安全监测监控数据的实时显示与查询；在安设有相关传感器的巷道在真实的系统图上进行实时数据显示，如：风量、风速、CH4浓度、CO浓度等信息，并给出预警指示。例如：在系统图上选择显示主要巷道风量、风速、甲烷浓度，则在系统图上可直观显示，如图2所示。 如果有视频监视，点击鼠标右键将显示相应的视频图像，如点击副井井底车场，如图3所示点击，显示相关视频，则会出现相应的井底车场相应视频，如图4所示。 增加声音报警功能，如风速超限、风速过低、瓦斯超限等方面的报警功能。 6

图2 矿井通风仿真查询显示

图3 显示相应的视频图像操作 7 图4 井底车场视频 三、 在可视化方面的改进 1、通风系统三维可视化 在原有二维平面的基础上，形成三维立体系统图，可进行三维多角度旋转观察，特别是多水平开采情况，三维立体观察将更加形象，一目了然。 在三维观察的情况，横断面可视化和纵断面可视化可以按不同比例进行调节，并将虚拟现实技术应用到巷道可视化。 实现立井在三维图形下的特殊显示，由于在俯视图下，立井图形都是以点的形式显示的，而新版本能够进行特殊显示。 2、与AutoCAD软件的结合 与AutoCAD软件的结合更加紧密，仿真系统图和AutoCAD文件相互转化，改进了原有的只能从AutoCAD转化成仿真文件的限制。 可视化效果、操作习惯与AutoCAD更加一致。 3、所有菜单都具有工具图标和快捷键，各种图标设计更为美观。 四、 字段属性设置更加灵活 1、各种实体属性字段设置更加灵活 8

在有默认字段的基础上，增减自如，例如，矿里想统计“巷道的维护情况”，即可自行增加“巷道的维护情况”这一字段。 2、字段属性设置更加方便 例如，矿里需要的风量单位是m3/min，那么选择风量单位为m3/min即可；如果习惯的单位是m3/s，那么选择风量单位为m3/s即可。 五、 打印功能 以矢量图形进行打印，任意放大缩小，支持各种打印机和绘图仪，打印内容根据用户自行选择，打印图形质量更加理想化、人性化。 六、 显示 在进风井、回风机、主要的大巷、采区主要巷道，进行实时风量数据显示；主要风门、风窗等构筑物显示实时压差；主扇、工作面调压风机显示实时风量、压力。 系统图中的巷道宽度、颜色，风流箭头大小均可进行调节，巷道重叠部分的上下、前后层位关系能够真实反应；通风系统更加真实显示。 七、 操作便捷化 系统复制粘贴功能更加强大，在一个系统图内部（即一个文档内），可以选择多条巷道统一复制、粘贴； 图元属性复制可以在不同文档之间进行；即在两个通风系统图之间能够自由进行切换，并进行相关的复制、粘贴操作。 增加节点拖动功能，解决拓扑关系和图元之间的捆绑问题，使得编辑更加快捷、便利。 并且增加撤销功能，防止实际工作中的错误操作，使得编辑更加灵活、快捷。 八、 相关标注更加灵活 利用图形和文字进行必要的标注，这些标注是可以复制、粘贴、位置移动和再编辑等操作。 九、 构筑物 1、区别风门、调节风窗，风门、调节风窗为两类不同的构筑物，并且具有 不同的功能和属性。 2、风门自动呈现两种状态，即打开和关闭，选择打开或关闭，确定后自动改变。在打开和关闭两种情况下通风仿真结果是不一样的。