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用Scilab开发通风网络解算软件的优越性

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西安科技大学学报 2011年第6期31卷 766-770页

作者：吴兵赵自豪任玉辉中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 内蒙古科技大学矿业工程学院内蒙古包头014010

为了让通风工作者在不必精通计算机编程的情况下快速完成通风网络的解算,并能实现在基本不投入资金的情况下得到一套完整的通风解算系统。对Scilab在矩阵解算方面的优越性以及通风网络解算的矩阵运算本质进行了分析。对比了选用Python,V... 详细信息

为了让通风工作者在不必精通计算机编程的情况下快速完成通风网络的解算,并能实现在基本不投入资金的情况下得到一套完整的通风解算系统。对Scilab在矩阵解算方面的优越性以及通风网络解算的矩阵运算本质进行了分析。对比了选用Python,Visual Basic和Scilab 3种语言实现的牛顿法解算模块,在代码的简洁可读性、执行效率、可移植性、开发平台的开放性等方面进行了研究。对Scilab通风工具箱的基本框架和使用方法进行了阐释。结果证明在通风系统解算方面Scilab相较于Visual Basic等编程语言,在界面友好程度方面基本持平,在代码编写量上显著减少,在可扩充可二次开发方面具有不可比拟的优势,在跨平台性上表现优良。但是由于Scil-ab是解释性语言,相较于编译型语言在程序执行时间上相对较长,而相对于基于虚拟机的语言时间基本持平。综合各种因素分析,认为Scilab在通风软件开发方面具有优越性,宜于在通风教学、科研以及工程应用中推广。

关键词： Scilab 通风网络解算牛顿法

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面向火灾的通风网络解算与三维可视化表达

金属矿山 2012年第2期41卷 141-143页

作者：曹志国李仲学李翠平刘丰志北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

通风网络解算是地下矿火灾仿真的前期工作基础,如何进行面向火灾的地下矿通风网络解算及建立相应可视化系统十分重要。针对此,构建通风网络系统图模型,以斯考德-恒斯雷算法为基础,采用数据库技术,对通风网络解算结果进行优化储存,实现... 详细信息

通风网络解算是地下矿火灾仿真的前期工作基础,如何进行面向火灾的地下矿通风网络解算及建立相应可视化系统十分重要。针对此,构建通风网络系统图模型,以斯考德-恒斯雷算法为基础,采用数据库技术,对通风网络解算结果进行优化储存,实现了网络解算结果的高效快速调用。并利用可视化技术,实现了通风网络解算结果的可视化图文表达,为进一步的火灾仿真奠定了基础。最后,以某金属矿山为例,运用Java语言和JOGL绘制技术,实现了地下矿通风网络解算及其可视化图文表达,证实了该算法流程的可行性和有效性。

关键词：面向火灾通风网络解算斯考德-恒斯雷算法三维可视化

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矿井通风网络解算软件的改进研究与实现

矿业研究与开发 2015年第4期35卷 80-83页

作者：杨鑫祥肖伟武猛猛李文鑫山东科技大学矿山灾害预防控制-省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛市266590 山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛市266590

应用面向对象的思想,使用C++语言设计开发了基于Visual C++10.0集成开发平台的矿井通风网络解算软件。软件采用改进的斯考特-亨斯利算法。编程实践表明,当回路重选次数为3,迭代次数为100,计算精度为0.001时,网络解算的收敛性与结果的正... 详细信息

应用面向对象的思想,使用C++语言设计开发了基于Visual C++10.0集成开发平台的矿井通风网络解算软件。软件采用改进的斯考特-亨斯利算法。编程实践表明,当回路重选次数为3,迭代次数为100,计算精度为0.001时,网络解算的收敛性与结果的正确性和程序的运行时间能够达到一个较好的平衡。提出了一种计算节点与树根距离的"节点标记法",丰富了网络解算算法。采用Automation技术管理原始数据和解算数据,减小了软件对数据库的依赖,使得原始数据和解算数据的处理简单化、批量化、自动化。

关键词： VC 矿井通风网络解算 Automation

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矿井巷道火灾条件下通风网络解算的研究

矿井巷道火灾条件下通风网络解算的研究

作者：张博内蒙古科技大学

学位级别：硕士

矿井巷道火灾发生后，对于井下巷道，由于空间相对密闭，狭小，大量有毒有害烟气产生，并随风流在巷道内流动，使得井下巷道内氧气供应不足，井下巷道内风流流动发生紊乱，往往会造成不必要的人身财产损失。因此，针对巷道火灾时期火灾... 详细信息

矿井巷道火灾发生后，对于井下巷道，由于空间相对密闭，狭小，大量有毒有害烟气产生，并随风流在巷道内流动，使得井下巷道内氧气供应不足，井下巷道内风流流动发生紊乱，往往会造成不必要的人身财产损失。因此，针对巷道火灾时期火灾烟流流经巷道的节流效应以及火区影响下的矿井通风网络风量的科学解算方法的研究，对于研究矿井火灾时期巷道通风系统风流可靠性，合理分配风量，以及火区治理时实现均压通风以及救援方案的制定具有科学的指导意义。为了实现计算机对火灾时期矿井巷道通风网络的精确解算，首先，通过运用流体力学原理中的相似理论建立了与呼和乌素煤矿4101工作面主运、辅运、以及联络巷相一致的1:20比例相似火灾实验模型，通过该实验模型进行巷道火灾模拟实验，研究了火区阻力以及节流效应产生的机理，通过对实验数据进行分析得出了节流效应与火灾规模，风速大小之间的关系，并通过理论分析与实验模拟相结合的方法，推导出了节流效应与火区阻力之间的关系以及节流系数的拟合方程式。其次，通过对火灾时期巷道内火风压的产生机理以及火风压计算方法进行理论分析，对火风压以及火灾节流效应共同影响下的矿井倾斜巷道风流稳定性进行研究，得出了火灾发生后与火灾巷道相关联巷道内风流的变化规律，推导出了关联巷道内风流流向不变、风速为零、风流反向时的判别关系式。通过进行火灾模拟实验，对火灾时期角联巷道内风流的温度、风速、风压的变化情况进行记录与分析，得出了火灾发生后角联巷道内风流流动的变化规律。通过在火灾末期改变通风机工况的方法，研究了通风机工况的改变对火灾巷道内风流流动规律的影响。最后，经过分析推导得出了通风机风压以及火灾时期通风网络各分支巷道的风阻值的计算式，并通过对正常时期通风网络解算方法进行改进得到了适合于火灾巷道风网解算的改进的斯考德–恒斯雷迭代法，并运用MATLAB计算机语言依据火灾时期通风网络模型运用改进的斯考德–恒斯雷迭代法进行计算机程序编制，最终实现了计算机解算。

关键词：矿井火灾火区阻力节流效应火风压通风网络解算

基于通风网络解算的彭庄煤矿瓦斯分布规律研究

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基于通风网络解算的彭庄煤矿瓦斯分布规律研究

作者：臧东远内蒙古科技大学

学位级别：硕士

我国是煤矿安全事故多发的国家，其中由于瓦斯引起的事故在所发生的矿难事故中占有很大的比例。研究煤矿瓦斯灾害的防治毫无疑问也是很受关注的科研课题之一，其中瓦斯涌出量的预测及其分布规律等研究对瓦斯灾害的防治具有着重要意义。... 详细信息

我国是煤矿安全事故多发的国家，其中由于瓦斯引起的事故在所发生的矿难事故中占有很大的比例。研究煤矿瓦斯灾害的防治毫无疑问也是很受关注的科研课题之一，其中瓦斯涌出量的预测及其分布规律等研究对瓦斯灾害的防治具有着重要意义。论文首先对国内外的有关矿井瓦斯灾害防治技术、瓦斯分布规律研究方法等进行了广泛的文献调研。然后，根据矿井通风理论、瓦斯涌出及瓦斯运动相关理论，建立矿井通风巷道瓦斯分布变化规律及其相互关系分析模型。最后，根据实际测得的矿井参数对矿井的通风网络进行通风网络解算，从而可以获得矿井的各个通风巷道的风量值。并且建立了相关时间序列预测模型，对矿井的瓦斯涌出浓度进行预测分析及误差检验，结合通风网络解算得到的各个巷道的风量值就可以得到巷道内的瓦斯涌出分布情况和规律。本论文以彭庄煤矿做为研究对象，对彭庄煤矿进行了通风阻力测定、通风机性能测定，从而对彭庄煤矿进行通风网络解算，获得矿井的风量分布情况。将对收集的矿井的采煤面和掘进面的某一个月的瓦斯浓度进行时间序列分析建模，进而获得未来五天的瓦斯浓度的预测值。将预测值和收集到的真实值进行误差分析，可以得到预测值是在可以接受范围之内的。将对矿井通风网络结算得到的各个巷道的风量值与预测的瓦斯浓度值相乘从而得到彭庄煤矿主要瓦斯涌出地点采煤面与掘进面的瓦斯分布规律情况，为矿井的实际生产中的瓦斯灾害预防起到很好的指导作用。

关键词：通风网络解算分布规律时间序列预测

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通风网络解算方法研究现状和展望

建井技术 2016年第2期37卷 29-33页

作者：宫良伟田卫东邹德军重庆工程职业技术学院重庆402260

通风网络解算方法是矿井通风仿真的核心。在计算机普及前,通风网络解算方法主要有图解法、物理模拟法和仅适用于简单网络的解析法。数值解算法虽然在计算机普及之前,已经做了很多研究,但其数学模型主要是利用通风网络回路构建的模型,在... 详细信息

通风网络解算方法是矿井通风仿真的核心。在计算机普及前,通风网络解算方法主要有图解法、物理模拟法和仅适用于简单网络的解析法。数值解算法虽然在计算机普及之前,已经做了很多研究,但其数学模型主要是利用通风网络回路构建的模型,在没有计算机的情况下,实用价值不大。数值解算法在计算机辅助的情况下,才得到快速发展,并发展出节点风压解算模型和割集风压解算模型。通风网络解算方法研究未来应从以下3个方面着手:1基于质量流量的通风网络解算模型研究;2通风网络解算在正常通风和矿井灾变时期的统一模型研究;3矿井智能通风参数监测体系和矿井通风网络解算相融合的数学模型研究。

关键词：通风网络解算研究图解法节点风压法割集风压法

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三维条件下通风网络解算软件的研究与实现

三维条件下通风网络解算软件的研究与实现

作者：贺帅河北工程大学

学位级别：硕士

矿井通风管理是矿井日常生产过程中重要的管理环节,而网络解算是通风管理中一个重要部分,在新建矿井进行通风设计的时候,必须通过通风网络解算,为设计提供必要依据,在生产矿井进行通风系统升级改造的时,也需要借助通风网络解算来确定最... 详细信息

矿井通风管理是矿井日常生产过程中重要的管理环节,而网络解算是通风管理中一个重要部分,在新建矿井进行通风设计的时候,必须通过通风网络解算,为设计提供必要依据,在生产矿井进行通风系统升级改造的时,也需要借助通风网络解算来确定最优的改造方案,可以说,无论在矿井设计还是生产阶段,通风网络解算都起着重要作用。本文通过对通风管理领域的软件发展现状进行分析和总结,在设计了通风网络解算的主要功能,以图论的拓扑理论、通风网络基本理论、网络解算基本理论及方法结合面向对象的程序设计技术以及三维建模技术,实现了具有通风网络拓扑关系自动建立、三维通风系统图自动绘制以及通风网络解算等主要功能的软件。其中拓扑关系自动建立功能使得传统上由人工完成的工作转由计算机实现完成,减轻了人工的劳动强度,将矿山通风管理人员从繁重、重复的劳动中解放出来,提高了工作效率。三维建模功能可以根据通风系统图的基础数据自动建立通风系统的三维模型,不但可以直观反映巷道之间真实的空间关系,而且还可以通过三维立体图,对解算数据进行查询,更方便快捷地反映解算结果。软件实现的主要功能都具有一定的实际应用价值,可从一定程度上提高矿井通风管理的工作效率及整体管理水平。

关键词：拓扑关系三维通风系统通风网络解算软件开发

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风丸软件在通风网络解算中的应用

安全 2015年第7期36卷 4-5页

作者：汤其建永城职业学院矿业工程系

介绍了风丸软件的使用方法以及其解算复杂通风网络的基本原理,根据矿井的地质与开拓情况,计算了井下采煤工作面、掘进工作面和采区小型机电硐室等用风地点的需风量,绘制了矿井的通风网络图。在此基础上,利用风丸软件对矿井通风网络进行... 详细信息

介绍了风丸软件的使用方法以及其解算复杂通风网络的基本原理,根据矿井的地质与开拓情况,计算了井下采煤工作面、掘进工作面和采区小型机电硐室等用风地点的需风量,绘制了矿井的通风网络图。在此基础上,利用风丸软件对矿井通风网络进行了自然分风和人工调风的模拟。计算结果与实际基本相符,误差不大于1‰。

关键词：矿井通风通风网络通风网络解算风丸

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浅谈通风网络解算在系统调整中的应用

陕西煤炭 2019年第A1期38卷 123-126页

作者：周航远陕西瑞能煤业有限责任公司陕西黄陵727307

介绍了矿井准备启用二号风井主要通风机运行期间利用通风网络解算软件对矿井通风系统优化方案进行提前模拟,制定优化调整方案及超前预测矿井通风系统状况,初步确定主要通风机最佳运行工况,查找通风系统中存在的薄弱环节,确保主要通风机... 详细信息

介绍了矿井准备启用二号风井主要通风机运行期间利用通风网络解算软件对矿井通风系统优化方案进行提前模拟,制定优化调整方案及超前预测矿井通风系统状况,初步确定主要通风机最佳运行工况,查找通风系统中存在的薄弱环节,确保主要通风机工况和矿井通风网结构达到最佳的结合状态,为矿井安全高效开采提供可靠的通风保障,也为今后的通风安全工作积累宝贵经验。

关键词：通风网络解算系统优化技术应用