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1、10申请公布号CN103266906A43申请公布日20130828CN103266906ACN103266906A21申请号201310161756X22申请日20130503E21F1/0020060171申请人中国矿业大学地址221008江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学科研院72发明人程健维74专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所普通合伙32249代理人陈建和54发明名称一种巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法57摘要巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法，A在井下风阻变化较大的巷道中布置用于测定通风量的风速传感器；B在矿井主通风机风道中布置用于测定通风量的风速传感器；。
2、C将风阻变化较大的巷道以及主通风机所在巷道在矿井通风网络解算程序中数据输入过程中设置成固定风量分支，获得全矿井中其他巷道的通风量和通风阻力值；D设为固定风量分支的巷道的通风量是固定的，通风阻力值则是根据固定风量分支所在回路的各分支按风压平衡关系计算对应巷道的阻力值；E将得到的风阻变化较大的巷道的计算风阻值替换对应已测定风阻变化较大的巷道的现有的风阻值成为新值，用于判断矿井通风系统状态是否良好。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN103266906ACN103266906A1/1页21一种。
3、巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法，其特征是包括以下步骤A、在井下风阻变化较大的巷道中布置用于测定通风量的风速传感器；B、在矿井主通风机风道中布置用于测定通风量的风速传感器；C、将风阻变化较大的巷道（指有掘进工作面的巷道）以及主通风机所在巷道在矿井通风网络解算程序中数据输入过程中设置成固定风量分支，（这是通风网络解算的一种方法，只要在解算过程中，给定相应程序代码标志，使得软件程序明白这些巷道是设置为固定风量的分支，在以后的运行中，这些巷道就不参与计算），结合已测定的现有的各巷道风阻值进行矿井通风网络解算，矿井通风网络解算程序规定设为固定风量分支的巷道不参与计算，获得全矿井中其他巷道。
4、的通风量和通风阻力值；D、设为固定风量分支的巷道的通风量是固定的，通风阻力值则是根据固定风量分支所在回路的各分支按风压平衡关系计算对应巷道的阻力值；根据通风量和阻力的关系式HRQ2解出风阻变化较大巷道的当前状态下的计算风阻值，其中H为阻力值，R为风阻值，Q为通风量值；E、将步骤D中得到的风阻变化较大的巷道的计算风阻值替换对应已测定风阻变化较大的巷道的现有的风阻值成为新值，其余巷道风阻值不变；F、在矿井通风网络解算程序中解除原有固定风量分支巷道的输入程序代码标志设置，将矿井当前运转的主通风的风机特性曲线的三个特征点值代入到矿井通风网络解算程序中，结合各巷道新的风阻值进行按照正常自然风条件下的矿井。
5、通风网络解算程序解算，得到当前通风状态下各个巷道的理论解算的通风量值及通风阻力值。2根据权利要求1所述的巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法，其特征是以上过程的第一次通风网络解算是基于现有的各巷道风阻值经前段时间测定为已知值的条件下进行的，第二次解算则是巷道风阻值经过更新后的网络解算。权利要求书CN103266906A1/5页3一种巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法技术领域0001本发明涉及一种验证矿井通风系统通风状态的方法。背景技术0002矿井通风系统是矿井生产系统中重要的组成子系统之一。矿井通风系统最为主要的作用在于（1）为井下工作人员提供新鲜的风流，以保证人员的健康。
6、；（2）通过新鲜风流的稀释作用将井下以瓦斯为主的有害气体进行稀释，排出，以免造成聚集而发生瓦斯爆炸等事故。故而，矿井通风系统能否正常工作直接关系到矿井的安全生产。0003目前，大量监测监控系统已经在煤矿井下广泛的使用，海量的井下监测数据如巷道风阻值、通风量等，可以很容易被获得，然而这些数据尚未得到充分有效的利用。0004另一方面，矿井通风网络解算是基于已知风网各分支的风阻求解风网的风量分配过程，目前实施矿井通风系统的矿井通风网络解算，完成通风状态的模拟作为一种常规的技术已经得到突破。然而矿井通风网络解算所需要的基础数据（指巷道的风阻值，煤矿主风机的参数，井下工作面、掘进面的风量等）一般是先人工。
7、在现场进行矿井通风系统阻力测定工作得到的。由于生产的连续性，采掘巷道及工作面位置都在不断发生变化，由阻力测定工作得到的基础数据必然已经滞后与现场实际情况，因此也只能反应矿井通风系统某段时间的情况。0005综上，将井下实时获得的监测数据与矿井通风网络解算模拟这两个方面结合起来，实现矿井通风网络数据的实时更新，完成实时解算，然后将理论解算通风量同实际测量通风量进行比较，反映矿井通风系统的通风状态是十分必要的。发明内容0006本发明解决的技术问题提供一种巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法，改善目前矿井监测数据利用率不高、某些巷道可变风阻实测值滞后，无法反映现场实际情况的技术问题。0007。
8、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案0008一种巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法，包括以下步骤0009A、在井下风阻变化较大的巷道中布置用于测定通风量的风速传感器；0010B、在矿井主通风机风道中布置用于测定通风量的风速传感器；0011C、将风阻变化较大的巷道（指有掘进工作面的巷道）以及主通风机所在巷道在矿井通风网络解算程序中数据输入过程中设置成固定风量分支，（这是通风网络解算的一种方法，只要在解算过程中，给定相应程序代码标志，使得软件程序明白这些巷道是设置为固定风量的分支，在以后的运行中，这些巷道就不参与计算），结合已测定的现有的各巷道风阻值进行矿井通风网络解算，矿井通风。
9、网络解算程序规定设为固定风量分支的巷道不参与计算，获得全矿井中其他巷道的通风量和通风阻力值；0012D、设为固定风量分支的巷道的通风量是固定的，通风阻力值则是根据固定风量分说明书CN103266906A2/5页4支所在回路的各分支按风压平衡关系计算对应巷道的阻力值；根据通风量和阻力的关系式HRQ2解出风阻变化较大巷道的当前状态下的计算风阻值，其中H为阻力值，R为风阻值，Q为通风量值；0013E、将步骤D中得到的风阻变化较大的巷道的计算风阻值替换对应已测定风阻变化较大的巷道的现有的风阻值成为新值，其余巷道风阻值不变；0014F、在矿井通风网络解算程序中解除原有固定风量分支巷道的输入程序代码标志设。
10、置，将矿井当前运转的主通风的风机特性曲线的三个特征点值代入到矿井通风网络解算程序中，结合各巷道新的风阻值进行按照正常自然风条件下的矿井通风网络解算程序解算，得到当前通风状态下各个巷道的理论解算的通风量值及通风阻力值。0015以上过程的第一次通风网络解算是基于现有的各巷道风阻值经前段时间测定为已知值的条件下进行的，第二次解算则是巷道风阻值经过更新后的网络解算。0016该巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法是将现有测定的巷道风阻值进行合理的利用，并使得理论上通风网络解算获得巷道通风量与现场实际测量结果之间进行实时地相比较成为可能。通过对比风阻变化较大巷道的理论解算通风量和现场实测通风量，。
11、确定矿井通风网络的波动是否处于可接受的范围，即是否处于15以内，判断矿井通风网络是否处于安全状态；同时通过对比任何一条巷道（主要是风阻值变化较大的巷道）的当前状态下理论解算通风量和矿井监测监控系统测得的各巷道的通风量，判断矿井通风网络是否处于安全状态。0017有益效果在本发明中，先利用在井下风阻变化较大的巷道和矿井主通风机风道中设置风速传感器用以测定相应巷道的通风量，结合前一段时期的矿井通风系统阻力测定工作得到的各个巷道现有的风阻值先后完成两次不同状态下矿井通风网络解算，得到当前状态下各个巷道的理论解算通风量。解算的通风量值及通风阻力值与现场实际测量结果之间进行实地相比较成为可能并作出矿井通风。
12、网络是否处于安全状态的判断。附图说明0018图1为本发明方法的处理流程；0019图2为本发明实施例的矿井通风网络图。具体实施方式0020下面结合附图对本发明作更进一步的说明。0021图2为本发明实施例的矿井通风网络图，该通风网络一共包括10条巷道、7个节点，其中1号和2号巷道为系统中的两个采煤工作面，3号巷道为系统主通风机分支。可以预见，由于采矿活动的不断进行，1号和2号巷道的几何尺寸都随时发生变化，因此这两条巷道属于风阻变化较大的分支。0022通过前一段时期的矿井通风系统阻力测定工作得到的现有的各个巷道的风阻值如表1所示。0023表1巷道初始风阻值汇总表0024说明书CN103266906A。
13、3/5页5巷道序号始点末点风阻值KG/M7175820108275820133881000741301495362001576627000584770750004870820296288056310828800170025假设要对现在运行通风系统进行实时的网络解算，验证矿井通风系统通风状态，包括以下步骤（参见图2，始点末点是图2中带圆圈的数字，表示巷道的交点，不带圆圈的数字表示巷道序号）0026A、在井下风阻变化较大的巷道1和2中布置用于测定通风量的风速传感器，将得到的实际通风量值列于表2中；0027B、在矿井主通风机巷道3中布置用于测定通风量的风速传感器，将得到的实际通风量值列于表2中；00。
14、28C、将风阻变化较大的巷道1和2以及主通风机巷道3设置成固定风量分支并结合已测定的现有的各巷道风阻值即表1中的风阻值进行矿井通风网络解算程序（现有程序如中国矿业大学开发的“风网解算系统V10”）解算，为模拟实际通风状态，保证设为固定巷道的分支的通风量不变，矿井通风网络解算程序规定设为固定风量分支的巷道即巷道1、2、3不参与计算，获得全矿井中其他410巷道的通风量和通风阻力值，结果列于表2中；0029表2设置固定风量分支条件下网络解算结果说明书CN103266906A4/5页600300031D、因固定风量分支即巷道1、2、3不参与第一次矿井通风网络解算过程，故根据固定风量分支即巷道1、2、3。
15、所在回路的各分支参数按风压平衡关系计算对应巷道1、2、3的阻力，记录到表3中；根据通风量和阻力的关系式HRQ2，代入用风速传感器测得的通风量值和用风压平衡关系算得的阻力值，解出风阻变化较大的巷道1和2的当前状态下的计算风阻值，即是目前风阻变化较大的巷道1和2的实际新风阻值，记录到表3中，其中H为阻力值，R为风阻值，Q为通风量值；表2是结合现有的其他巷道的风阻和当下的实测风量，设置固定值代入网络解算，所以这种情况解算下解算出的巷道1、2、3的阻力是不够准确。因为用风压平衡来计算可变风阻巷道的阻力值，表2中的1、2、3巷道的阻力值在所在回路中并不满足风压平衡关系（故未给出），满足平衡的解在表3中给。
16、出。0032本发明的程序计算方法类似于电路原理,风量相当于电流，阻力相当于电压，对于一个闭合回路来讲，其回路上的压力和一定是零。前述固定风量分支的巷道不参与计算的，网络解算后，其他巷道的通风阻力值可以都得到。为了使得固定风量分支所在回路（闭合回路）风压和为零，程序根据这个原理，给出一个阻力值，即表3列出的。0033表3固定风量分支有关参数00340035E将步骤D中得到的风阻变化较大的巷道1和2的计算风阻值替换现有的已测定说明书CN103266906A5/5页7的巷道1和2的风阻值成为新值，其他310巷道的风阻值保持不变；0036F、在网络解算程序中解除原有固定风量分支即巷道1、2、3的设置，。
17、将表4中所示矿井当前运转的主通风的风机特性曲线的三个特征点值代入到矿井通风网络解算程序中去，同时结合各巷道新风阻值进行按照正常自然分风条件下的矿井通风网络解算，得到当前通风状态下各个巷道的理论解算通风量值及通风阻力值，记录在如表5中。0037表4当前运转的主通风的风机特性曲线的特征点0038序号主通风风机风量（M3/S）主通风机风压（PA）15135002585310036623000039表5当前状态下通风系统通风参数理论解算结果00400041将理论解算通风量与实际测量通风量进行相比较，发现对于原来设置为固定风量分支的三条巷道，即1，2和3，其表5中所示的理论解算通风量和表2中的实测结果相差微小（15以内），证明矿井通风网络的波动处于可接受的范围。另一方面，如果表2和表5中任何一条巷道的通风量比较结果差别很大，则证明当前矿井通风网络中存在安全问题，需引起注意。0042以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说明书CN103266906A1/2页8图1说明书附图CN103266906A2/2页9图2说明书附图CN103266906A。