矿井通风网络模拟解算方法及重要性

"怎样做？-中国矿业大学_矿井通风网络模拟解算" 矿井通风是确保地下煤炭开采作业安全和高效运行的关键环节。矿井通风系统由巷道网络、调节装置（如风门、风窗）以及通风机组成，其主要任务是向井下输送足够的新鲜空气，排除有害气体，保持适宜的气候条件，保障矿工的生命安全和生产效率。 矿井通风网络解算是一种运用数学模型来分析和预测矿井通风系统性能的技术。它将矿井通风系统抽象为网络图，其中分支代表巷道，节点表示巷道的交叉点或连接点。每个分支具有特定的属性，如风阻（即风流通过时遇到的阻力）、风量、阻力和风机特性，而节点则记录温度、标高和有害气体浓度等信息。 在进行矿井通风网络解算时，首先要依据矿井的实际情况，包括巷道布局、通风设备参数、地质及气候条件，建立相应的数学模型。模型通常基于稳态通风理论，假设在一定时间范围内，巷道系统相对固定，风流稳定。根据伯努利方程和连续性方程，可以推导出风量与阻力之间的关系，即H=RQ^2，其中H表示阻力，R是风阻系数，Q是风量。在统一参考温度下，确保节点处风量守恒，即风量的流入等于流出。此外，由于井下巷道构成闭合环路，所以沿任一回路，大气压力的变化应为零。 通风网络解算的目的在于解决矿井通风的实际问题，如计算各个巷道的风量分布、预测通风效率、评估瓦斯排放控制效果等。这在矿井安全管理中至关重要，因为通风不足或不稳定可能导致瓦斯积聚，增加瓦斯爆炸的风险，如2000年贵州省水城矿务局木冲沟煤矿的悲剧所示。因此，通过模拟解算，通风管理人员可以提前预测和调整通风策略，预防类似事故的发生。 通风测量和通风调节是通风管理的核心工作，而网络模拟解算提供了这些工作的理论基础和工具。通过计算机数值计算，可以得到更准确、更可靠的解算结果，为矿井通风设计、优化改造提供依据，从而确保通风系统的安全、经济和高效运行。