矿井智能通风：理论与关键技术分析

“矿井智能通风关键科学技术问题综述” 这篇论文深入探讨了矿井智能通风领域的核心科技挑战，旨在推动矿井通风系统向真正的智能化转变。以下是对文章中提到的关键知识点的详细阐述： 1. **实时矿井通风网络解算**：矿井通风网络的实时解算是智能通风的基础，它涉及利用数学模型对矿井内部风流进行精确模拟，以实时了解和控制风流状态。这一技术需要高效算法和强大的计算能力，以便在变化的环境下迅速调整通风策略。 2. **灾变时期智能控风**：矿井可能遭遇如火灾、瓦斯爆炸等灾害，智能控风技术则是在这些紧急状况下，通过预测风流动态和致灾因子的传播，快速制定应对方案，确保人员安全并限制灾害范围。 3. **通风参数高精度快速测试**：准确测量通风参数如风速、风量、压力和温度等是保障矿井安全的关键。智能测试技术应能快速获取这些数据，并确保测量的高精度，以便于实时调整通风系统。 4. **非线性观测器构建**：通风系统的动态特性往往是非线性的，构建非线性观测器是为了更好地理解和预测这种复杂行为，从而提高控制效果。 5. **传感器布设优化**：合理的传感器布局能提高监测效率，降低误报率。优化传感器的分布可以确保覆盖整个通风网络，同时减少维护成本。 6. **阻变型故障诊断**：通过对通风设备和系统的持续监控，智能系统能识别出设备性能下降或故障，及时进行维修，防止故障升级。 7. **扰动识别**：矿井环境中的扰动，如开采活动、地质构造变化等，会影响通风效果。智能系统需具备识别这些扰动的能力，以调整通风策略以适应变化。 8. **灾变时期风流状态**：在灾难发生时，理解风流状态对于控制灾害扩散至关重要。快速模拟和推演风流状态变化，可以帮助制定紧急撤离和灭火策略。 9. **应急状态下致灾因子传播快速推演技术**：在突发事件中，如有毒气体泄漏，快速推演致灾因子的传播路径有助于确定安全区域和采取相应措施。 这些关键科学技术问题的解决，将极大地提升矿井通风系统的智能化水平，保障矿工的生命安全，提高矿井的运营效率。研究涵盖了从理论基础到实际应用的多个层面，包括热流耦合的通风网络理论、智能网络与装备的设计等，充分体现了科技进步对矿井安全的重要影响。