金属矿山通风系统诊断与对策研究

摘要

随着矿山开采规模不断扩大、开采深度增加，地质条件复杂性和机械化程度的提高使得矿井开采条件和生产方式也出现了较大变化，随之而来的矿井通风困难也逐渐凸现出来。矿井的风量不足严重影响了矿井生产和工人安全，对金属矿井的通风系统诊断能够及时发现矿井存在的问题以便及时制定治理措施。　　论文首先对进行对金属矿山通风系统的诊断方法的研究，在对故障诊断的概念及常用方法进行研究后，提出了基于知识的通风系统诊断方法。充分利用和发挥经验知识、结构知识和模型知识各自的特点和优势，建立浅知识与深知识相结合的混合知识通风系统诊断方法。并以山东黄金焦家金矿为例，进行了详细的诊断。在组建专家组后首先对矿井存在的症状进行汇总，随后对矿井的需风量进行了详细计算并根据计算结果对矿井通风系统存在的问题进行了分析，而后根据气体的焓湿变化模型定性分析了井下雾气产生原因。　　经诊断焦家金矿共存在通风系统复杂多变、矿井通风设备动力不足、矿井通风构筑物设置错乱、矿井通风管理工作不到位等四个方面问题，矿井通风系统诊断专家组建议，对矿井的起雾现象进行进一步调查研究，并对矿井进行通风系统优化。随后论文针雾气的成因进行分析并在2018年1月进行了第一次测量。根据第一次测量数据对起雾地点的温、湿度的变化进行了分析。在2018年6月对矿井进行了第二次测量，随后对比分析矿井夏季与冬季温相同测点的温、湿度变化，根据两季节温湿度的不同分析起雾原因；于2019年1月对矿井进行连续多天的温、湿度测量，分析矿井起雾地点温、湿度的连续变化情况。在对现有的雾气治理方式进行分析后，结合焦家金矿雾气产生的原因制订了焦家金矿的治理措施。最后论文依据巷道通风测定数据反演的通风系统优化方法建立焦家金矿通风系统模型，以此模型为基础对不同的通风系统优化方案进行模拟。随后论文根据模拟结果对比分析各方案优劣性并选取最优方案进行实施。

目录

声明

变量注释表

1 绪论

1.1 研究背景

1.2.1 研究的目的

1.2.2 研究的意义

1.3.1 金属矿井通风系统诊断研究现状

1.3.2 金属矿井通风优化研究现状

1.3.3 矿井起雾现象研究现状

1.4.1 主要研究内容

1.4.2 研究方法与研究路线

2 金属矿井通风系统诊断方法研究

2.1 故障诊断的概念和方法

2.1.1 故障诊断的概念

2.1.2 故障诊断的方法

2.2 基于混合知识的通风系统诊断方法研究

2.2.1 基于知识的诊断方法研究

2.2.2 基于混合知识的通风系统诊断方法

2.3 本章小结

3 焦家金矿通风系统诊断

3.1 焦家金矿生产及通风系统现状

3.1.1 焦家金矿自然概况

3.1.2 通风系统现状

3.2 基于混合知识的焦家金矿通风系统诊断

3.2.1 通风系统诊断专家组构成

3.2.2 矿井通风系统症状

3.2.3 焦家金矿通风系统诊断

3.3 焦家金矿通风系统诊断结论

3.3.1 通风系统复杂多变

3.3.2 矿井通风设备动力不足

3.3.3 矿井通风构筑物设置错乱

3.3.4 矿井通风管理工作不到位

3.3.5 矿井斜坡道内雾气积聚

3.4 本章小结

4 矿井雾气成因与治理方法研究

4.1 雾气形成规律及分布情况

4.2.1起雾现象温湿度变化对比分析

4.2.3 起雾时期参数连续变化分析

4.2.4 气体颗粒物含量分析

4.3 下雾气治理方法研究

4.3.1现有雾气治理方法研究

4.4 焦家金矿雾气治理方法研究

4.5 本章小结

5 基于巷道通风测定数据反演的通风系统优化

5.1 通风系统优化拟定原则

5.2 基于巷道通风测定数据反演的通风系统优化方法与模型建立

5.2.1 软件简介

5.2.2 基于巷道通风测定数据反演的通风系统的优化方法

5.2.3 焦家金矿通风系统仿真模型建立

5.3 通风优化方案拟定与模拟

5.4 通风优化方案的选定

5.5 通风系统优化方案实施

5.5.1 风机设备更换及巷道施工工程

5.5.2 通风构筑物优化

5.5.3 通风系统优化效果

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 论文主要创新点

6.3 不足与展望

参考文献

附录1

附录2

作者简历

致谢

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