突出礦井采掘接替與通風(fēng)系統(tǒng)的動態(tài)模擬及優(yōu)化.pdf

1、針對煤與瓦斯突出礦井中近距離煤層群聯(lián)合開采的特點,在總結(jié)和分析國內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上,運用采礦學(xué)、礦井通風(fēng)學(xué)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖論、流體力學(xué)、非線性優(yōu)化理論,以及計算機科學(xué)中的軟件開發(fā)、計算機圖形學(xué)等學(xué)科相關(guān)內(nèi)容,系統(tǒng)研究礦井采掘工程接替理論與礦井通風(fēng)系統(tǒng)動態(tài)仿真及優(yōu)化調(diào)節(jié)理論及技術(shù)。論文的主要研究內(nèi)容和取得的主要成果如下:
　?、沤y(tǒng)計分析了綜采面本煤層百米鉆孔瓦斯抽放量與瓦斯預(yù)抽期的指數(shù)函數(shù)關(guān)系,確定出合理的瓦斯預(yù)抽時間;以相同班產(chǎn)

2、量下綜采面相對瓦斯涌出量的平均值作為當(dāng)前班產(chǎn)量下的統(tǒng)計樣本,得出了班產(chǎn)量與絕對瓦斯涌出量的冪函數(shù)關(guān)系,確定了瓦斯涌出不均衡系數(shù);獲得了不同班進尺下掘進工作面累計進尺與絕對瓦斯涌出量的指數(shù)函數(shù)關(guān)系;提出了基于統(tǒng)計法的瓦斯分源預(yù)測修正模型。
　?、圃诘V井采掘接替通用技術(shù)規(guī)則的基礎(chǔ)上,建立了煤與瓦斯突出礦井中近距離煤層群聯(lián)合開采的采掘工程接替因素指標(biāo)體系,提出了基于可變模糊理論的采掘工程接替編制方法,設(shè)計開發(fā)了礦井采掘接替專家系統(tǒng)。

3、r>　?、墙⒘说V井獨頭巷道掘進與接替的狀態(tài)模型、采煤工作面推進與接替狀態(tài)模型、巷道注銷模型、采掘推進過程中工作面巷道風(fēng)阻值的變化模型及井下用風(fēng)地點需風(fēng)量變化模型,結(jié)合礦井通風(fēng)系統(tǒng)靜態(tài)模擬,提出了基于采掘推進與接替的礦井通風(fēng)系統(tǒng)動態(tài)仿真理論,開發(fā)了礦井通風(fēng)動態(tài)仿真系統(tǒng)。
　?、冉⒘艘缘V井總通風(fēng)功耗、調(diào)節(jié)設(shè)施裝置地點數(shù)目及采空區(qū)漏風(fēng)通道壓差最小化為目標(biāo)函數(shù),以余樹弦分支風(fēng)量、可調(diào)節(jié)分支阻力調(diào)節(jié)量為決策變量,巷道風(fēng)速、用風(fēng)地點需風(fēng)量

4、、礦井通風(fēng)總阻力、巷道阻力調(diào)節(jié)量不超限作為不等式約束條件,以通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)回路風(fēng)壓平衡方程、節(jié)點風(fēng)量平衡方程及風(fēng)機特性曲線方程作為等式約束條件的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)非線性優(yōu)化模型,提出了微分進化與關(guān)鍵路徑法聯(lián)合求解模型的算法,設(shè)計了算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序。
　　盤江礦區(qū)金佳煤礦為煤與瓦斯突出礦井,采用中近距離煤層群聯(lián)合開采的開采方式,礦井通風(fēng)系統(tǒng)為多風(fēng)井分區(qū)式。將研究成果在金佳煤礦進行了應(yīng)用研究,獲得了金佳礦采掘工程接替主要影響因素變化規(guī)