突出礦井采掘接替與通風系統的動態(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合開采的特點,在總結和分析國內外已有研究成果的基礎上,運用采礦學、礦井通風學、通風網絡圖論、流體力學、非線性優(yōu)化理論,以及計算機科學中的軟件開發(fā)、計算機圖形學等學科相關內容,系統研究礦井采掘工程接替理論與礦井通風系統動態(tài)仿真及優(yōu)化調節(jié)理論及技術。論文的主要研究內容和取得的主要成果如下:
　?、沤y計分析了綜采面本煤層百米鉆孔瓦斯抽放量與瓦斯預抽期的指數函數關系,確定出合理的瓦斯預抽時間;以相同班產

2、量下綜采面相對瓦斯涌出量的平均值作為當前班產量下的統計樣本,得出了班產量與絕對瓦斯涌出量的冪函數關系,確定了瓦斯涌出不均衡系數;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函數關系;提出了基于統計法的瓦斯分源預測修正模型。
　　⑵在礦井采掘接替通用技術規(guī)則的基礎上,建立了煤與瓦斯突出礦井中近距離煤層群聯合開采的采掘工程接替因素指標體系,提出了基于可變模糊理論的采掘工程接替編制方法,設計開發(fā)了礦井采掘接替專家系統。

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阻值的變化模型及井下用風地點需風量變化模型,結合礦井通風系統靜態(tài)模擬,提出了基于采掘推進與接替的礦井通風系統動態(tài)仿真理論,開發(fā)了礦井通風動態(tài)仿真系統。
　?、冉⒘艘缘V井總通風功耗、調節(jié)設施裝置地點數目及采空區(qū)漏風通道壓差最小化為目標函數,以余樹弦分支風量、可調節(jié)分支阻力調節(jié)量為決策變量,巷道風速、用風地點需風量

4、、礦井通風總阻力、巷道阻力調節(jié)量不超限作為不等式約束條件,以通風網絡回路風壓平衡方程、節(jié)點風量平衡方程及風機特性曲線方程作為等式約束條件的礦井通風網絡優(yōu)化調節(jié)非線性優(yōu)化模型,提出了微分進化與關鍵路徑法聯合求解模型的算法,設計了算法的數據結構和程序。
　　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合開采的開采方式,礦井通風系統為多風井分區(qū)式。將研究成果在金佳煤礦進行了應用研究,獲得了金佳礦采掘工程接替主要影響因素變化規(guī)