高温矿井风流温度预测分析及应用

摘要

为了在设计阶段预测矿井开采时期各巷道的风流温度,得出巷道风流温度可能超限的地点,从而对高温巷道采取相应的措施,以降低高温巷道特别是工作面的风流温度,为工作人员提供适合的工作环境。运用传热学、流体力学的理论,对影响巷道风流温度的因素进行了系统分析。分析得出了各巷道风流温度预测的理论计算式,提出了利用支持向量机预测井筒风流温度的新方法,推导出了多点风流混合温度计算式,开发了矿井通风仿真系统预测矿井风流温度的功能。对长城窝堡煤矿各巷道的风流温度进行了预测,根据预测结果为矿井提出了加大风量、系统优化等相应的降温方案,模拟结果显示方案降温效果明显。应用结果表明该预测方法能准确的对矿井风流温度进行预测,为矿井通风系统优化及降温系统的确定提供了理论基础。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 矿井风流温度预测研究现状

1.2 矿井风流温度预测的意义

1.3 论文研究内容与研究方法

1.3.1 主要研究内容及方法

1.3.2 技术路线

2 矿井热源及影响参数

2.1 影响风流温度的主要热源

2.1.1 大气状况变化的影响

2.1.2 风流的自动压缩

2.1.3 围岩散热

2.1.4 机电设备散热

2.1.5 煤炭及矸石的放热

2.1.6 其它热源

2.2 所需主要参数的确定

2.2.1 对流放热系数

2.2.2 不稳定换热系数

2.2.3 热导率

2.2.4 其它岩石的热物理性质

2.2.5 地温的测量

2.3 本章小结

3 典型巷道温度预测计算方法

3.1 井筒风流温度预测

3.1.1 井筒风流温度预测研究现状

3.1.2 基于 SVM 的井筒风流温度预测

3.2 普通巷道

3.3 采煤工作面

3.4 运输巷道

3.5 掘进工作面

3.6 风流混合温度计算模型

3.7 本章小结

4 风流温度预测计算应用

4.1 矿井通风仿真系统简介

4.2 长城窝堡煤矿概况

4.3 矿井需风量确定

4.3.1 主要用风地点

4.3.2 矿井需风量计算

4.4 其它参数的确定

4.4.1 主要机电设备总功率的计算

4.4.2 井筒入口风流温度

4.5 通风系统分析

4.5.1 风量分配的主要依据

4.5.2 摩擦风阻参数确定依据

4.5.3 通风系统计算结果

4.6 矿井风流温度仿真计算

4.6.1 通风容易时期

4.6.2 通风困难时期

4.6.3 方案总结

4.7 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

作者简历

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