检索结果-南通市图书馆

综掘面风流调控下风速瓦斯及粉尘融合预测模型研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：龚晓燕邹浩刘壮壮陈龙付浩然孙育恒李昊王新雨牛虎明陕西陕北矿业有限责任公司西安科技大学机械工程学院渭南陕煤启辰科技有限公司

针对综掘面传统的通风总量控制管理模式不能根据实际需求进行风流调控，所造成瓦斯及粉尘聚集和污染隐患等问题，对风流调控下的风速瓦斯及粉尘浓度多源数据融合神经网络预测模型进行了研究，可以为风流调控提供理论依据，确保瓦斯和粉... 详细信息

针对综掘面传统的通风总量控制管理模式不能根据实际需求进行风流调控，所造成瓦斯及粉尘聚集和污染隐患等问题，对风流调控下的风速瓦斯及粉尘浓度多源数据融合神经网络预测模型进行了研究，可以为风流调控提供理论依据，确保瓦斯和粉尘得到有效稀释和排除，预防灾害事故的发生。采用欧拉-拉格朗日法建立了风流调控下的瓦斯及粉尘气固耦合模型并进行了测试验证，模拟分析瓦斯和粉尘颗粒在综掘巷道的分布情况，获取大量不同风流调控方案下的风速瓦斯及粉尘浓度样本数据。采用多层感知器神经网络技术建立预测模型结构，选取对瓦斯及粉尘浓度具有较大影响的风流调控等参数作为输入层，根据风速瓦斯及粉尘的隐患位置确定输出层，对样本数据进行预处理，通过引入差分进化算法搜索最佳隐藏层节点数和学习率，利用TensorFlow框架搭建多源数据融合神经网络预测模型。以陕北某矿综掘面为研究对象，对不同风流调控方案进行预测和井下实测验证，结果表明：该模型相对误差最大值为9.7%，具有较高的准确性；选取出风口距端头最短距离5 m和最远距离10 m两种工况下的最佳调控方案，与调控前相比，风速符合规范要求，端头死角区瓦斯浓度分别降低34%和35%，回风侧人行处平均粉尘浓度分别降低40%和41%，司机处粉尘浓度分别降低38%和36%。

关键词：综掘面风流调控风速瓦斯及粉尘浓度多源数据融合神经网络预测差分进化算法

连采面压风口和抽风口风流调控下除尘效果分析

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金属矿山 2023年第7期 91-98页

作者：邱进伟邹云吕逸飞安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001

为降低连采面粉尘浓度,对加入抽、压风口垂直下偏角对降尘效果的影响规律进行了研究。以红柳林煤矿25211工作面为例,将压风筒直径d_(1)、压风口水平偏转角α_(1)、压风口垂直下偏角β_(1)、抽风筒直径d_(2)、抽风口水平偏转角α_(2)和... 详细信息

为降低连采面粉尘浓度,对加入抽、压风口垂直下偏角对降尘效果的影响规律进行了研究。以红柳林煤矿25211工作面为例,将压风筒直径d_(1)、压风口水平偏转角α_(1)、压风口垂直下偏角β_(1)、抽风筒直径d_(2)、抽风口水平偏转角α_(2)和抽风口垂直下偏角β_(2)等6个参数作为风流调控参数,通过数值模拟获取了不同风流调控参数调控后的粉尘浓度数据。基于响应曲面法和粒子群优化算法,以司机位置处和呼吸带高度粉尘浓度为优化目标,获得了连采面最佳风流参数。研究结果表明:加入抽、压风筒垂直下偏角,改变压抽比和压风筒距尘源的位置,粉尘浓度均降低;工作面与连采机之间的作业空间内,巷道下部粉尘浓度高于上部粉尘浓度;在距迎头40m巷道范围内,粉尘浓度呈现出先逐渐增加后逐渐减小的变化趋势;各参数对司机位置处和呼吸带高度的粉尘浓度影响程度分别为α_(1)>β_(1)>d_(1)>d_(2)>α_(2)>β_(2)、d_(2)>α_(1)>d_(1)>β_(1)>β_(2)>α_(2);通过上述分析获得的连采面最佳风流参数为d_(1)=0.9m、d_(2)=1.1m、α_(1)=0°、β_(1)=1°、α_(2)=10°、β_(2)=8°。经调控后司机位置处粉尘浓度由297.09mg/m^(3)降低到134.98mg/m^(3),降低了54.57%;呼吸带高度粉尘浓度由217.35mg/m^(3)降低到86.50mg/m^(3),降低了60.20%,有效降低了巷道内粉尘浓度,实现了连采面粉尘的高效防控。

关键词：矿井粉尘防控连采面长压短抽风流调控响应曲面法粒子群优化算法

综掘面尘源动态变化下粉尘场优化的风流调控研究

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煤炭工程 2021年第2期53卷 122-126页

作者：龚晓燕赵晓莹杨富强刘辉冯雄宋涛陈菲西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 柠条塔矿业有限责任公司陕西榆林719300

针对综掘面风流状态不能实时动态变化及粉尘源位置不断移动导致巷道粉尘聚集严重等问题,设计了风流调控下粉尘场模拟的正交试验方案,采用FLUENT软件模拟分析了尘源动态变化下风流调控参数对粉尘浓度分布影响规律,并运用极差分析法分析... 详细信息

针对综掘面风流状态不能实时动态变化及粉尘源位置不断移动导致巷道粉尘聚集严重等问题,设计了风流调控下粉尘场模拟的正交试验方案,采用FLUENT软件模拟分析了尘源动态变化下风流调控参数对粉尘浓度分布影响规律,并运用极差分析法分析了风筒出风口口径、水平偏转角度、垂直偏转角度三个影响因素的显著性,确定了粉尘场优化分布的风流调控方案。对柠条塔矿S1212胶运巷道出风口距迎头5m和10m时的风流调控进行实际测试得出:回风侧行人呼吸带高度平均粉尘浓度分别降低33.4%和34.3%,掘进司机处粉尘浓度分别降低45.3%和40.4%,结果表明,根据实际需求建立出风口风流调控方案,对出风口风流状态进行调控可以优化粉尘场分布,降低粉尘浓度,改善通风环境。

关键词：综掘面尘源动态变化粉尘场风流调控正交试验极差分析

综掘面风流调控下的瓦斯与粉尘浓度双目标预测模型研究

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煤炭技术 2024年第1期43卷 153-157页

作者：龚晓燕程傲邹浩孙育恒杨富强张红兵李昊孙康西安科技大学机械工程学院西安710054 渭南陕煤启辰科技有限公司陕西渭南714000

针对综掘面瓦斯和粉尘浓度预测能力不足,导致瓦斯粉尘积聚难以提前解决,造成风筒出风口风流调控降尘排瓦效果不佳的问题,采用层次分析法确定了瓦斯和粉尘浓度分布的关键影响因素,建立了7-11-3结构的双目标预测神经网络模型,并进行出风... 详细信息

针对综掘面瓦斯和粉尘浓度预测能力不足,导致瓦斯粉尘积聚难以提前解决,造成风筒出风口风流调控降尘排瓦效果不佳的问题,采用层次分析法确定了瓦斯和粉尘浓度分布的关键影响因素,建立了7-11-3结构的双目标预测神经网络模型,并进行出风口距端头5 m和10 m工况下的应用测试,结果表明:模型误差率最大9.85%,最小0.27%。瓦斯浓度最高降低了45%,粉尘浓度最高降低了40%,有效预防了瓦斯和粉尘浓度的积聚问题。

关键词：综掘面风流调控 BP神经网络瓦斯及粉尘浓度双目标预测模型

掘进面出风口风流与风幕调控下的粉尘分布响应曲面优化研究

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中国安全生产科学技术 2022年第12期18卷 80-88页

作者：龚晓燕费颖豪牛虎明陈龙刘壮壮李相斌薛河西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕西陕北矿业有限责任公司陕西榆林719000

为了解决煤矿掘进面风筒出风口参数不能动态变化,而传统风幕全断面控尘效果不理想引起的粉尘浓度高等问题,通过分析风幕和出风口参数对粉尘分布规律的影响,以此得到合理的出风口风流与风幕综合调控方案,降低粉尘浓度。以陕西神木柠条塔... 详细信息

为了解决煤矿掘进面风筒出风口参数不能动态变化,而传统风幕全断面控尘效果不理想引起的粉尘浓度高等问题,通过分析风幕和出风口参数对粉尘分布规律的影响,以此得到合理的出风口风流与风幕综合调控方案,降低粉尘浓度。以陕西神木柠条塔煤矿N1212巷道为研究对象,利用Fluent软件建立出风口风流与风幕综合调控的粉尘场有限元模型,设计出风口风流及风幕综合调控响应曲面实验,得到最佳综合调控方案为:风幕射流出口宽度为0.16 m,风幕射流出口速度为6 m/s,出风口口径为0.9 m,出风口右偏角度为3°。搭建相似模拟实验平台来验证最佳综合调控方案,研究结果表明:调控后回风侧行人呼吸处和司机位置处粉尘平均浓度分别降低89%和81%,有效改善掘进面作业环境。

关键词：掘进面风流调控风幕调控粉尘优化响应曲面法

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掘进工作面气动式风流调控装置研究

工矿自动化 2021年第1期47卷 94-99页

作者：龚晓燕崔小强雷可凡赵宽刘辉冯雄西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司陕西神木719300

目前掘进工作面常用的通风总量控制方式难以动态调节风筒出风口风流,导致风量不足或风流分布不合理,造成瓦斯和粉尘积聚等安全隐患。以柠条塔矿S1200-Ⅲ掘进面为例,通过分析原始风场存在的问题及风流调控需求,设计了一种通过气压缸或气... 详细信息

目前掘进工作面常用的通风总量控制方式难以动态调节风筒出风口风流,导致风量不足或风流分布不合理,造成瓦斯和粉尘积聚等安全隐患。以柠条塔矿S1200-Ⅲ掘进面为例,通过分析原始风场存在的问题及风流调控需求,设计了一种通过气压缸或气动马达驱动机械结构实现出风口偏转角度、口径大小及前后位移动态调节的气动式风流调控装置,介绍了该装置机械系统、气动执行系统和控制系统的设计方案。采用ANSYS Workbench软件对机械系统的安全性进行了有限元分析,结果为最大应力87.2 MPa,安全系数2.69,最大变形量0.84 mm,平均变形量0.42 mm。采用FluidSIM软件对气动执行系统进行了仿真分析,结果表明装置可完成既定动作,且运行平稳、可靠。井下测试结果表明,采用该装置后,司机处与行人呼吸带风流分布更合理,在风筒出风口距工作面5 m时,司机处与行人呼吸带粉尘浓度较调控前分别降低了45.3%和33.4%,出风口距工作面10 m时分别降低了40.4%和34.3%。

关键词：掘进工作面通风控制风流调控风速调节粉尘浓度气动执行结构

综掘面出风口及抽风口风流综合调控下粉尘场优化分析

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煤炭学报 2021年第S02期46卷 800-809页

作者：龚晓燕樊江江刘壮壮童丹丹陈有乐魏引尚薛河西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

针对煤矿综掘面混合式通风下巷道风流分布不合理、粉尘聚集严重等问题,选取出风口口径、出风口右偏角度、抽风口口径与抽风口左偏角度等4个参数作为调控变量,通过分析确定合理的出风口及抽风口风流综合调控方案,改变巷道风流分布,有效... 详细信息

针对煤矿综掘面混合式通风下巷道风流分布不合理、粉尘聚集严重等问题,选取出风口口径、出风口右偏角度、抽风口口径与抽风口左偏角度等4个参数作为调控变量,通过分析确定合理的出风口及抽风口风流综合调控方案,改变巷道风流分布,有效降低粉尘质量浓度。以柠条塔矿S1200巷道为研究对象,结合气固两相流理论,利用fluent软件建立混合式通风下出风口及抽风口风流综合调控的粉尘场有限元模型,通过模拟分析单参数调控对粉尘分布的影响,确定混合式通风下各调控参数的合理调控范围。根据Box-Behnken原则设计粉尘场优化的风流综合调控响应曲面试验,建立了以司机位置及回风侧行人呼吸带高度位置粉尘质量浓度为响应指标的优化模型,通过响应曲面法分析确定了4个调控变量对粉尘质量浓度影响大小的显著性顺序以及粉尘场优化的最佳风流调控方案。设计搭建了1∶5相似模拟S1200综掘面的出风口及抽风口风流调控试验测试系统,利用该测试系统对得出的最佳风流调控方案进行了试验测试验证及降尘效果分析,结果表明:出风口距掘进工作面5和10 m时司机位置粉尘质量浓度分别降低46.1%和70.2%,回风侧行人呼吸带平均粉尘质量浓度分别降低53.8%和60.5%,试验测试值与优化模型得出的预测值误差均在6%以内,验证了粉尘场优化的最佳风流调控方案的准确性。

关键词：综掘面混合式通风风流调控粉尘场优化响应曲面法

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多功能矿井风流调控设施的研究与应用

中国安全生产科学技术 2016年第6期12卷 48-53页

作者：周志杨晏江波王海宁张迎宾梅力江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000

为了解决因行人、运输较频繁或易受爆破冲击波影响等而导致传统风流调控设施使用受制约的难题,通过分别对单、多机阻隔、增阻、引射型矿用空气幕模型进行理论推导与分析,提出应用多功能的空气幕来替代传统风流调控设施。针对某矿山通风... 详细信息

为了解决因行人、运输较频繁或易受爆破冲击波影响等而导致传统风流调控设施使用受制约的难题,通过分别对单、多机阻隔、增阻、引射型矿用空气幕模型进行理论推导与分析,提出应用多功能的空气幕来替代传统风流调控设施。针对某矿山通风系统存在的风流短路、有效风量率低、冬季井筒结冰等问题,拟采用多功能空气幕来建立柔性风门、风窗,并应用矿井通风系统优化软件中风机选型功能,将初步选定的空气幕经数字化处理后,优选出使用效果最佳空气幕型号、布置方式、安装位置,从而有效、可靠的对井下风流进行调控。应用结果表明:井筒结冰与风流短路等现象得到了有效、稳定的控制,通风效果得到了明显的提高,为可持续化安全生产提供了保障。

关键词：空气幕风流调控井筒结冰柔性风门风机选型通风系统优化

基于数字孪生技术的矿井风流调控虚拟系统设计与开发

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科学技术创新 2022年第22期 180-183页

作者：龚青中煤科工集团信息技术有限公司陕西西安710001

为解决煤炭矿井通风问题的智能化决策,本文基于数字孪生技术搭建矿井风流调控实体模型与虚拟模型的映射关系,并建立了基于数字孪生技术的矿井风流调控系统总体设计框架,将其应用于实际矿井通风系统的效果检测中。结果表明,采用数据孪生... 详细信息

为解决煤炭矿井通风问题的智能化决策,本文基于数字孪生技术搭建矿井风流调控实体模型与虚拟模型的映射关系,并建立了基于数字孪生技术的矿井风流调控系统总体设计框架,将其应用于实际矿井通风系统的效果检测中。结果表明,采用数据孪生系统的矿井风流调控比传统的局部通风可以达到更为有效的降低粉尘和瓦斯浓度,且调控精度高。

关键词：煤炭矿井数字孪生技术风流调控虚拟系统粉尘瓦斯