礦井通風(fēng)仿真理論與實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　《礦井通風(fēng)仿真理論與實(shí)踐》介紹了由作者自主開發(fā)的“礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)MVSS 3．O”的主要功能及基本操作；闡述了開發(fā)此軟件所依據(jù)的理論基礎(chǔ)、所采用的數(shù)學(xué)模型、算法及可視化程序設(shè)計(jì)方案；在此基礎(chǔ)上，介紹了此系統(tǒng)在晉煤集團(tuán)的應(yīng)用實(shí)施過程及所取得的成果。

作者簡介

　　蘇清政，男，1958年9月生，山西省永濟(jì)市虞鄉(xiāng)鎮(zhèn)人?，F(xiàn)任晉城煤業(yè)集團(tuán)副總經(jīng)理，晉城煤業(yè)集團(tuán)藍(lán)焰煤業(yè)股份有限責(zé)任公司總經(jīng)理。1998年被中國質(zhì)量管理協(xié)會(huì)、中華全國總工會(huì)、共青團(tuán)中央、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)授予”全國質(zhì)量管理小組活動(dòng)卓越領(lǐng)導(dǎo)者榮譽(yù)稱號；1999年被評為山西省跨世紀(jì)杰出青年人才和山西省勞動(dòng)模范。主持完成的“煤層氣規(guī)模開采與采煤一體化技術(shù)研究”和“煤巖巷道快速掘進(jìn)工藝技術(shù)及其裝備的研究實(shí)踐”兩項(xiàng)科研項(xiàng)目分獲2005年度中國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。

書籍目錄

第一篇 MVSS 3.0簡介1 MVSS 3.0可視化界面1.1 用戶菜單1.1.1 MVSS 3.0主框架界面1.1.2 MVSS 3.0主界面1.2 工具欄與快捷方式1.3 鼠標(biāo)單擊、雙擊操作下的巷道、節(jié)點(diǎn)、風(fēng)門、風(fēng)機(jī)1.3.1 鼠標(biāo)單擊、雙擊巷道1.3.2 鼠標(biāo)單擊、雙擊節(jié)點(diǎn)1.3.3 鼠標(biāo)單擊、雙擊風(fēng)門1.3.4 鼠標(biāo)單擊、雙擊風(fēng)機(jī)1.4 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊巷道、節(jié)點(diǎn)、風(fēng)門、風(fēng)機(jī)1.4.1 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊巷道1.4.2 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)1.4.3 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊風(fēng)門1.4.4 鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊風(fēng)機(jī)2 風(fēng)流分配仿真與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)創(chuàng)建2.1 礦井模型2.2 MVSS 3.0文檔創(chuàng)建2.2.1 用DXF格式文件生成仿真系統(tǒng)圖2.2.2 用井巷的三維節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)及巷道拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)文件生成仿真文檔2.2.3 鼠標(biāo)繪制生成仿真文檔2.2.4 仿真文檔數(shù)據(jù)庫錄入2.3 礦井模型風(fēng)流分配仿真2.4 MVSS 3.0網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立與管理功能3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)仿真與按需調(diào)節(jié)3.1 模擬新掘井巷的貫通3.2 模擬老巷道報(bào)廢3.3 模擬井巷斷面或長度變化3.4 模擬風(fēng)門個(gè)數(shù)、位置、調(diào)節(jié)量3.5 模擬風(fēng)井與風(fēng)機(jī)3.6 模擬井下局部通風(fēng)機(jī)以及多級機(jī)站通風(fēng)3.7 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流按需分配仿真3.7.1 網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流按需分配仿真3.7.2 固定半割集下的按需分風(fēng)3.8 網(wǎng)絡(luò)增阻調(diào)節(jié)4 基于仿真技術(shù)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)綜合分析與評價(jià)4.1 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)角聯(lián)結(jié)構(gòu)分析4.2 風(fēng)網(wǎng)平衡圖4.3 地面主要通風(fēng)機(jī)選型4.4 多風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)分析4.5 礦井自然風(fēng)壓分析第二篇 MVSS 3.0數(shù)學(xué)模型與算法5 風(fēng)流流動(dòng)狀態(tài)5.1 狀態(tài)方程5.2 管流的概念及研究方法5.3 三維、可壓縮、非定常流動(dòng)狀態(tài)方程5.3.1 流場參數(shù)5.3.2 三維、可壓縮、非定常流動(dòng)5.4 黏性風(fēng)流運(yùn)動(dòng)方程5.5 伯努利方程5.5.1 黏性風(fēng)流微元流束伯努利方程5.5.2 管流的能量方程5.5.3 風(fēng)流任一斷面上的能量5.5.4 點(diǎn)壓能5.6 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中非定常流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型及解法5.6.1 井巷內(nèi)空氣非定常流動(dòng)能量方程5.6.2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中非定常流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型及解法6 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)符號體系及圖的運(yùn)算6.1 基于圖論的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)6.1.1 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系6.1.2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系的矩陣表示6.2 樹6.2.1 樹、生成樹、余樹6.2.2 樹的確定方法6.2.3 最小樹6.2.4 樹的基本性質(zhì)6.3 深度優(yōu)先搜索法6.3.1 有向圖中任意兩節(jié)點(diǎn)之間的正向深度優(yōu)先搜索6.3.2 有向圖中任意節(jié)點(diǎn)的深度優(yōu)先遍歷搜索6.3.3 搜索策略與退棧策略6.4 回路6.5 通路6.5.1 無單向回路通路算法6.5.2 有單向回路通路算法7 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)自然分風(fēng)模型及算法7.1 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)自然分風(fēng)研究現(xiàn)狀7.2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)自然分風(fēng)模型及算法7.2.1 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)自然分風(fēng)計(jì)算預(yù)處理7.2.2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本定律7.2.3 阻力定律7.3 自然分風(fēng)算法7.3.1 Barczyk法7.3.2 Scott—Hinsley（斯考德一恒斯雷）法7.4 分風(fēng)算法中的一些具體問題7.4.1 基準(zhǔn)分支的擬定與迭代處理7.4.2 通風(fēng)機(jī)特性曲線的處理7.4.3 分風(fēng)算法評估8 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型及其算法8.1 網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)與通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究現(xiàn)狀8.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究國內(nèi)外概況8.3 優(yōu)化調(diào)節(jié)的通路法9 風(fēng)網(wǎng)平衡圖自動(dòng)繪制模型9.1 風(fēng)網(wǎng)平衡圖研究現(xiàn)狀9.2 風(fēng)網(wǎng)平衡圖的概念和性質(zhì)9.2.1 風(fēng)網(wǎng)平衡圖的概念9.2.2 風(fēng)網(wǎng)平衡圖的性質(zhì)9.3 基于深度優(yōu)先搜索的風(fēng)網(wǎng)平衡圖繪制通路法9.4 立體網(wǎng)絡(luò)的平衡圖10 角聯(lián)結(jié)構(gòu)自動(dòng)識別和網(wǎng)絡(luò)簡化數(shù)學(xué)模型10.1 角聯(lián)結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀10.2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的角聯(lián)分支的定義及性質(zhì)10.3 角聯(lián)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型及算法10.3.1 通路法10.3.2 路徑法與角聯(lián)分支的廣義定義10.3.3 無向圖的角聯(lián)結(jié)構(gòu)10.4 網(wǎng)絡(luò)簡化10.4.1 網(wǎng)絡(luò)簡化的意義10.4.2 子網(wǎng)10.4.3 網(wǎng)絡(luò)簡化的層次算法10.4.4 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)簡化與參數(shù)等效變換11 最大通風(fēng)能力數(shù)學(xué)模型11.1 極值流的概念11.1.1 單一源匯網(wǎng)絡(luò)與半割集的概念11.1.2 極值流的概念11.2 最大通風(fēng)能力研究現(xiàn)狀11.3 獨(dú)立通路法11.3.1 獨(dú)立通路的概念及其算法11.3.2 獨(dú)立通路法確定網(wǎng)絡(luò)的極值流12 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、可靠性數(shù)學(xué)模型12.1 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性12.1.1 分支的靈敏性12.1.2 利用靈敏度定量確定網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性12.2 可靠性數(shù)學(xué)模型12.2.1 通風(fēng)系統(tǒng)可靠性算法12.2.2 基于通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的巷道分級管理13 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的單向回路問題13.1 問題的提出13.2 無單向回路時(shí)確定通路的矩陣法13.3 有單向回路時(shí)通路矩陣的算法存在的問題13.4 深度優(yōu)先搜索法確定有單向回路的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的全部通路13.5 避免單向回路出現(xiàn)或減少單向回路影響程度的方法探討13.5.1 優(yōu)化機(jī)站（局部通風(fēng)機(jī)）位置13.5.2 在旁側(cè)風(fēng)路或循環(huán)體外增設(shè)機(jī)站（局部通風(fēng)機(jī)）13.5.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)減少循環(huán)風(fēng)的影響13.6 含有單向回路的風(fēng)網(wǎng)平衡圖繪制方法第三篇 MVSS 3.0可視化程序設(shè)計(jì)14 框架模塊設(shè)計(jì)14.1 程序設(shè)計(jì)模塊劃分14.2 框架設(shè)計(jì)14.2.1 文檔類14.2.2 視圖類14.2.3 視圖框架窗口類與文檔模板14.3 視圖工具類設(shè)計(jì)14.3.1 基類（TTool）14.3.2 增加實(shí)體圖形對象工具類（AddTool）14.3.3 選擇圖形實(shí)體工具類（SelectTool）14.3.4 視圖變換操作類（ViewTool）14.3.5 簡化工具類（SimpleTool）15 礦井通風(fēng)系統(tǒng)元件對象可視化模塊設(shè)計(jì)15.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖形繪制方式的選擇15.2 通風(fēng)系統(tǒng)元件對象可視化類分析15.3 通風(fēng)系統(tǒng)元件對象可視化類設(shè)計(jì)15.3.1 圖形基類（TGraph）15.3.2 巷道可視化類（TTunnel）15.3.3 節(jié)點(diǎn)可視化類（TJoint）15.3.4 構(gòu)筑物可視化類（TGate）15.3.5 通風(fēng)動(dòng)力裝置可視化類（TFan）15.3.6 風(fēng)流方向可視化類（TDirection）15.3.7 風(fēng)網(wǎng)平衡圖可視化類（TQHGraph）15.3.8 消隱類（TTHide）15.4 通風(fēng)系統(tǒng)元件集合管理類設(shè)計(jì)16 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)創(chuàng)建與管理模塊設(shè)計(jì)16.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)潢P(guān)系自動(dòng)建立和維護(hù)序列圖16.2 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系模塊代碼17 數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計(jì)17.1 數(shù)據(jù)文件管理方式17.2 數(shù)據(jù)庫管理方式17.3 數(shù)據(jù)庫方式的選擇與實(shí)現(xiàn)17.4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)元件對象屬性數(shù)據(jù)管理序列圖18 視屏定寬度巷道、局部簡化與巷道消隱模塊設(shè)計(jì)18.1 視屏定寬度巷道18.2 局部簡化模塊設(shè)計(jì)18.3 巷道消隱模塊18.3.1 巷道相交雙線交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算18.3.2 確定相交巷道雙線消隱部分層位關(guān)系18.3.3 巷道消隱程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)制18.3.4 巷道消隱雙線交叉處自動(dòng)消隱序列圖18.3.5 巷道消隱程序?qū)崿F(xiàn)第四篇 MVSS 3.0在晉煤集團(tuán)的應(yīng)用19 生產(chǎn)礦井通風(fēng)仿真技術(shù)路線綜述19.1 通風(fēng)系統(tǒng)普查19.2 仿真文檔創(chuàng)建19.3 通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)測試與數(shù)據(jù)處理19.3.1 巷道、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)筑物參數(shù)測試19.3.2 通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)測試19.3.3 數(shù)據(jù)處理19.4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀仿真19.5 誤差分析與系統(tǒng)自適應(yīng)19.6 工業(yè)試驗(yàn)19.7 通風(fēng)系統(tǒng)綜合分析與評價(jià)19.8 利用通風(fēng)仿真系統(tǒng)模擬改造方案20 成莊礦通風(fēng)仿真文檔創(chuàng)建20.1 成莊礦簡介20.2 成莊礦系統(tǒng)普查20.3 仿真文檔創(chuàng)建20.4 參數(shù)測試與數(shù)據(jù)處理20.5 成莊礦通風(fēng)現(xiàn)狀仿真20.6 誤差分析20.7 工業(yè)試驗(yàn)21 成莊礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造仿真21.1.2 號風(fēng)井的投運(yùn)21.2.2 四盤區(qū)分區(qū)通風(fēng)21.3.3 號風(fēng)井的投運(yùn)21.4 三、五盤區(qū)分區(qū)通風(fēng)21.5 四盤區(qū)擴(kuò)能規(guī)劃21.5.1 專用回風(fēng)道貫通21.5.2 四盤區(qū)下部延伸21.5.3 新風(fēng)井貫通22 礦井仿真系統(tǒng)在鳳凰山礦的應(yīng)用22.1 鳳凰山礦概況22.2 鳳凰山礦通風(fēng)現(xiàn)狀22.3 鳳凰山礦通風(fēng)仿真系統(tǒng)構(gòu)建22.4 鳳凰山礦通風(fēng)系統(tǒng)改造方案模擬附錄 成莊礦通風(fēng)現(xiàn)狀仿真數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《礦井通風(fēng)仿真理論與實(shí)踐》不僅提供了實(shí)施“以風(fēng)定產(chǎn)”、保證安全生產(chǎn)的科學(xué)、有效的工具，而且闡明了“以風(fēng)定產(chǎn)”決策系統(tǒng)的科學(xué)內(nèi)涵，是工具創(chuàng)造和理論創(chuàng)新的統(tǒng)一。適合廣大煤炭企業(yè)通風(fēng)安全管理人員使用，也可作為大專院校碩士研究生和有關(guān)科研人員的參考書。

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