矿井通风系统调节是矿井安全生产的重要组成部分。矿井通风系统复杂,其风量和风向的调节涉及到多个变量和参数的综合作用。在调整矿井风量时,需要考虑到风量在巷道中的分配、风阻的大小、风量控制设施的设置、以及整个矿井通风网络的运作效率等。矿井通风系统的调节方法有很多种,但每种方法都有其特定的适用场景和限制。本文主要探讨的是一种称为节点分流路线法的矿井风量调节方法。 节点分流路线法的核心在于对通风网络中具有分流功能的节点(分流节点)进行详细的分析和调节。分流节点是那些有多条巷道存在风流分流的节点。在调整风量时,需要首先确定这些分流节点,并按照一定的顺序对它们的分流风路进行阻力平衡。阻力平衡是指确保通过每个分流节点的各条风路的风阻是相等的,或者按照预定的比例进行分配,从而使风流按预期的路径流动。 文中提到,为了实现对矿井风量的有效调节,需要合理设置调节风窗的位置并确定它们的阻力大小。风窗是矿井通风系统中用来调节风流的装置,通过改变风窗的大小或位置来控制经过的风量。增阻调节法是一种常见的方法,即通过增加特定巷道的阻力来调节风量。但是,这种方法并不总能以最少的风窗达到最佳的调节效果。 节点分流路线法的实施步骤包括: 1. 查找分流节点:识别出通风网络中所有具有分流功能的节点。 2. 分级分流节点:根据分流的层次,将分流节点分为不同的级别。第一级分流节点是指那些风流首次分流的位置。随后的各级分流节点的风流是由上一级分流节点提供的。 3. 分流节点阻力平衡:从最后一级分流节点开始,逐级向上进行阻力平衡,最终到达第一级分流节点。在进行阻力平衡时,需要对每条分流风路进行计算,并在需要的情况下调整阻力,以达到平衡状态。 为了达到有效调节风量的目的,必须细致分析矿井通风网络,选择最合适的节点和分支进行阻力调节。文中举例说明了通过阻力平衡对某矿井通风网络进行调节的过程。这个例子演示了如何选择在特定的分流风路上增加阻力以平衡风量,并最终调整到所需的风量分布。 该调节方法要求矿井通风技术专家对通风网络有深入的理解,不仅需要掌握通风理论和流体力学知识,还需要能够利用实际测量数据来优化风量分布。通过对通风网络进行科学的调节和管理,可以有效提高矿井的通风效率,确保作业点得到所需的风量,同时也能节约能源消耗,降低运行成本。 矿井通风系统是一个动态变化的复杂系统,需要矿井通风管理工作人员不断探索新的调节方法和技术,以适应不同矿井的特点和需求。节点分流路线法提供了一种科学的调节思路,能够帮助矿井以最小的投入达到最优的通风效果,保证矿井安全生产。
2024-12-27 15:06:07 177KB 首发论文
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矿井通风网络解算程序是用于模拟和优化地下矿山通风系统的重要工具,它基于FORTRAN90编程语言实现。FORTRAN90是FORTRAN语言的一个重要版本,具有更现代的特性,如模块化、数组运算和面向对象编程,使得编写复杂的科学计算程序更加便捷。 在矿井通风网络解算中,程序主要涉及以下几个核心知识点: 1. **通风网络模型**:矿井通风网络是由一系列风门、风井、巷道等组成的物理模型,这些元素在程序中被抽象为节点(如工作面、通风区)和边(如风路)。通过建立这些元素间的连接关系,可以构建一个数学模型来描述空气流动。 2. **风量平衡**:通风网络解算的核心在于求解风量平衡方程。每个节点的进风量等于出风量,而边上的风压差与风量成正比。通过迭代算法,如梯度下降法或牛顿法,可以找到满足所有节点风量平衡的解。 3. **FORTRAN90编程**:在FORTRAN90中,可以使用数组和子程序来表示节点和边,以及进行数值计算。程序可能包括输入输出模块(读取矿井布局数据、用户设定等),解算模块(执行风量平衡计算),和输出模块(显示结果、生成报告等)。 4. **数据输入**:文件`Sample1.txt`可能包含了矿井通风网络的结构数据,如节点的位置、风阻系数、连接关系等。程序需要解析这些数据并构建网络模型。 5. **结果输出**:文件`Res.txt`可能是程序运行后的结果,包括每个节点的风量、风压、风速等参数,以及网络的整体性能指标,如总风量、平均风速、通风效率等。 6. **调试与测试**:`Vent.f90`是FORTRAN90源代码文件,开发过程中需要通过编译器进行编译和链接,然后运行并调试。可能包含各种边界条件和异常处理的测试用例,以确保程序在不同情况下都能正确运行。 7. **优化与改进**:矿井通风网络解算不仅需要求得解,还可能涉及到网络的优化,例如最小化能耗、提高通风质量等。这可能需要引入额外的优化算法,如遗传算法、粒子群优化等。 8. **安全考虑**:矿井通风系统直接影响到矿工的生命安全,因此解算程序必须准确无误。在设计和实现时,应考虑到各种实际因素,如温度、湿度、瓦斯浓度等,以确保通风网络的安全和稳定。 通过理解和应用这些知识点,矿井通风网络解算程序能够帮助工程师分析矿井通风系统的现状,预测调整措施的效果,并为矿山提供安全、高效的通风方案。
2024-12-19 15:55:05 6KB 通风网络 fortran 矿井通风
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矿井通风计算是矿业工程领域中的一个重要环节,它关乎到矿工的生命安全和生产效率。在矿井中,通风系统负责排除有毒有害气体、提供新鲜空气,并维持适宜的工作环境温度,确保作业的安全与健康。本软件是专为进行矿井通风计算而设计的小巧型工具,无需安装,方便快捷,特别适用于进行课程设计或毕业设计。 矿井通风计算主要包括以下几个关键知识点: 1. **通风阻力计算**:通风阻力是矿井通风网络中空气流动所遇到的阻力,包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力源于风道内壁对气流的摩擦,局部阻力则由风道内的弯头、阀门等突变引起。计算通风阻力需要了解风道的尺寸、形状、材质以及风速等因素,通过特定的阻力系数进行计算。 2. **需风量确定**:矿井需风量是指为了保持正常工作环境和安全所需的新鲜空气量。需风量的计算要考虑矿井的开采面积、开采深度、工作面数量、工作面的瓦斯涌出量等因素。根据国家和行业的规定,还需确保每名矿工获得足够的新鲜空气。 3. **通风网络分析**:矿井通风网络是由各种风道组成的,包括主巷、支巷、联络巷等。通过建立通风网络模型,可以分析各风路的风量分配,以及如何调整风门、风机等设备以优化通风效果。 4. **风机选型与布置**:选择合适的风机至关重要,要考虑其功率、效率、噪声等因素。风机的布置位置应能确保整个矿井的均匀通风,同时减少能量损失。 5. **通风模拟与优化**:利用软件进行通风模拟,可以预测不同操作条件下的通风状态,如风压分布、风量变化等。通过模拟结果,可以对通风系统进行优化,提高通风效率,降低能耗。 6. **安全标准与规范**:矿井通风设计必须符合国家和行业的安全标准,如《煤矿安全规程》等,以确保通风系统的安全性。 这款免安装版的矿井通风计算软件,简化了复杂的手动计算过程,使用户能够快速进行通风参数的估算和分析,对于学生和专业人士来说,是一款实用的辅助工具。通过熟练掌握这些计算方法和应用软件,可以有效提升矿井通风设计的质量和效率,保障矿井安全生产。
2024-12-19 15:32:05 375KB 矿井通风
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针对矿井巷道断面人工测量方式费时费力、误差大以及现有巷道断面测量仪检测速度慢、无法实现上位机实时监测等问题,提出了一种基于PLC和ZigBee网络的矿井巷道断面瞬时监测系统的设计方案。该系统中,PLC输出2个6 400个/s的高速脉冲序列,分别用于控制步进电动机旋转和驱动脉冲式激光测距仪测距;HC0,HC1高速计数器分别对2个脉冲序列计数;步进电动机步进角设置为0.45°;激光测距仪旋转1周后,PLC计算出巷道断面的周长和面积,并将计算结果通过ZigBee网络发送至上位机进行实时显示。实验结果表明,该系统每隔10s更新显示巷道断面的周长和面积,周长测量的相对误差不超过0.5%,面积测量的相对误差不超过0.9%。
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针对传统图像去噪方法易使图像模糊和丢失边缘信息等问题,根据煤矿井下视频图像光度不均、噪声较大的特点,提出采用基于改进的简化脉冲耦合神经网络对煤矿井下图像进行去噪处理。对简化的脉冲耦合神经网络模型中神经元连接强度β的选取方法进行改进,使β依赖于图像像素灰度值,从而更加有效地去除椒盐噪声;对动态门限的衰减时间常数αE的选取方法进行改进,使αE依赖阈值输出的放大系数vE,减少整个模型的参数,并通过实验选取vE值。实验结果表明,与传统的中值滤波、均值滤波方法相比,基于改进的简化脉冲耦合神经网络的去噪方法不仅有效去除了矿井图像的椒盐噪声,而且很好地保持了图像的边缘等细节特征。
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标题中提到的“基于ACS6000SD的变频系统在矿井提升机中的应用”暗示了对矿井提升机控制技术的深入分析,同时强调了ACS6000SD变频器在这个应用中的重要性。ACS6000SD变频器是一种由西门子和ABB公司联合开发的大型交流传动系统,它广泛用于大型工业设备中,尤其是电力驱动领域。矿井提升机作为矿山中至关重要的设备,它的控制技术直接影响到矿山的安全、效率和产量。因此,提升机的电控水平是矿山企业技术进步的重要标志。 描述中强调了交-直-交变频器驱动系统在矿井提升机中的应用,这是一种能够驱动大容量同步电机的高性能变频器。交-直-交变频器技术的引入,大幅提升了矿井提升机的电控性能,实现了更为精确的提升速度控制以及电机效率优化。 从标签中可以提取出几个关键知识点,包括变频、矿井提升机、同步电机以及直接转矩控制。变频指的是将交流电能转换成不同频率的交流电以驱动电机的技术。矿井提升机是矿山作业中用于提升和下放矿石、矿工及设备的专用设备。同步电机是一种交流电机,其转子转速与供电频率保持严格同步的电机。直接转矩控制(DTC)是一种先进的电机控制策略,可以不通过转速传感器,直接对电机的磁通和转矩进行精确控制。 在提及的标签中,还隐含了变频器的一些重要技术参数,如IGCT(集成门极换流晶闸管),以及PLC(可编程逻辑控制器)的应用。IGCT是一种用于高压大功率应用的电力电子器件,是变频器中关键的功率开关元件。PLC的应用使变频器的控制更加灵活,可以根据需要对系统进行编程控制。 具体内容部分则提到了变频器的功率范围,例如3~27MW,并且指出ACS6000SD变频器能够处理高达3150V的电压等级。此外,还提及了变频器的PWM技术(脉冲宽度调制),这是一种通过调节脉冲宽度来控制电机速度和转矩的技术。ACS6000SD变频器集成了多个功能单元,如控制单元(COU)、转换单元(CBU)、功率单元(PU)等,这些单元协同工作以实现对矿井提升机的精确控制。 文章中还提到了驱动控制策略,如PID控制策略,PID是比例(P)、积分(I)、微分(D)控制的缩写,这是一种常用的反馈控制策略,它可以实现对被控对象的精确控制。在文章的另一部分,提到了将模糊控制理论与PID控制相结合,用于主动悬架控制的研究。这种结合可以显著提升车辆在不同路面条件下的稳定性与舒适性。 总结以上信息,我们可以得知,ACS6000SD变频器驱动系统被用于新一代矿井提升机中,实现了对大容量同步电机的精确控制。该系统通过IGCT和PLC等技术实现了高性能的变频技术,不仅提高了矿井提升机的电控水平,而且通过采用PWM技术、PID控制策略和模糊控制理论,进一步增强了矿井提升机的工作效率和安全性。这些技术的综合运用,体现了现代矿井提升机电控技术的发展趋势,即更加智能化、高效率和高稳定性。
2024-09-02 15:14:08 658KB 矿井提升机 同步电机 直接转矩
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提出了一种将有线工业以太网和WSN有机结合的矿井监控与应急通信系统,结合该系统的应用要求,设计了一种基于分层的工作面路由协议(LRWF,Layer-based Routing for Working Face)。LRWF利用分簇的思想,将工作面节点按照跳数分层后,根据各层的不同负载形成不同规模的簇以便均衡网络能量,之后以簇首间时变的传输延时、节点剩余能量和传输能耗构建的复合指标选取路径,实现簇间数据的多跳转发。OMNET++仿真实验结果表明,LRWF与现有的矿井WSN路由协议相比,具有较低延时和更好的能量有效性,更适合于矿井环境。
2024-07-14 13:48:08 317KB 路由协议
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针对目前井下信号收发器存在信号传输距离短、传输速率低、抗干扰能力差、功耗大等问题,设计了一种基于RS485串口通信技术和无线WiFi技术的矿井信号收发器通信模块。该模块采用WinCE嵌入式系统,与井下监控终端通过RS485接口进行基于Modbus协议的数据通信,将监控终端采集到的数据通过WiFi网络以TCP/IP协议发送至无线接入点,并与井上监控中心服务器进行数据双向通信。测试结果表明,该信号收发器通信模块具有较高的数据传输实时性和可靠性。
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针对现有井下无线收发器信号传输距离短、功耗大、抗干扰能力差等缺陷,设计了一种基于WiFi技术的矿井信号收发器。该信号收发器采用ARM9嵌入式芯片及WinCE操作系统,与井下采煤机监控模块建立Modbus协议的数据通信,通过RS485串口接收采煤机运行参数;在WiFi网络内与井下无线接入点建立支持TCP/IP协议的无线连接,并与井上监控中心服务器通信,完成对采煤机运行状态的监控。应用表明,该信号收发器具有较高的实时传输性能,且功耗低,抗干扰能力强。
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基于stm32单片机矿井瓦斯天然气温湿度检测报警系统(程序+原理图+PCB+全套资料)
2024-06-02 18:04:16 15MB
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