[發明專利]基于實時監測風量的礦井通風系統異常的診斷方法

有效

• 申請號: 201911275114.6
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN110878707B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 井上雅弘;李秉芮;滿天雷;楊滿征;李書波;王偉;陳鳳梅;劉娜
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F1/00
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

本發明提出一種基于實時監測風量的礦井通風系統異常的診斷方法，涉及礦井通風系統技術領域。本基于實時監測風量的礦井通風系統異常的診斷方法包括以下步驟：步驟一、確定礦井通風系統中通風機異常對分支風量的影響；步驟二、確定礦井通風系統中分支異常對礦井通風系統風量分布的影響；步驟三、礦井通風系統異常診斷。本發明的有益效果：根據設置在礦井通風系統內的有限數量的風速傳感器，可以唯一判定礦井通風系統內發生風阻異常的分支位置和異常風阻值；計算方法簡單，計算結果可靠，可為礦井通風異常判斷和決策提供指導。

技術領域

本發明涉及礦井通風系統技術領域，特別是涉及一種基于實時監測風量的礦井通風系統異常的診斷方法。

背景技術

礦井通風系統是礦井中最重要的系統之一，其安全性、可靠性、經濟性對保證礦井安全生產具有重要的意義。目前礦井通風監測監控系統日益完善，為礦井通風系統異常的快速診斷提供了寶貴的基礎數據。一般情況下這些基礎數據僅用來判斷傳感器安裝巷道的風量是否滿足生產要求。關于通風系統異常診斷理論的研究較少，目前可供參考的方法主要有靈敏度分析法。敏感度是反映巷道風阻與風量變化關系的指標。但該方法：計算復雜；很多情況下只能判斷通風系統異常發生的大致范圍，不能指定具體巷道位置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于實時監測風量的礦井通風系統異常的診斷方法，可以準確判斷礦井通風系統內發生風阻異常的具體巷道位置，并精確計算異常風阻。

本發明提供一種基于實時監測風量的礦井通風系統異常的診斷方法，包括以下步驟：

步驟一、確定礦井通風系統中通風機異常對分支風量的影響

通風網路圖中從進風井口沿著風流方向到達回風井口的節點和分支的交替序列稱為有向通路；

包含通風機i的所有有向通路的集合稱之為通風機i子網路，記為GI；

當通風系統中只有通風機i發生異常、其他通風機和通風網路的風阻無異常時，子網路GI中的分支風量隨通風機i風量的增加而增加、減少而減少，即：

(q′_fi-q_0fi)/(q′_j-q_0j)0(i＝1,2,…,f；j∈GI)；

當通風系統中只有一臺通風機(f＝1)時，通風機風量的變化率與通風網路中各分支風量的變化率相同，即：

(q′_fi-q_0fi)/q_0fi＝(q′_j-q_0j)/q_0j＝常數；

其中，

i：通風機編號；

GI：包含通風機i的子網路；

f：通風機數量；

j：分支編號；

q_0fi：通風正常時通風機i的風量；

q′_fi：通風異常時通風機i的風量；

q_0j：通風正常時分支j的風量；

q′_j：通風異常時分支j的風量；

步驟二、確定礦井通風系統中分支異常對礦井通風系統風量分布的影響

通風系統中分支j異常(風阻發生變化)時，分支j本身的風量變化最大，離分支j越遠的分支風量變化越小；

兩條分支的距離等于兩條分支間的分支數；

步驟三、礦井通風系統異常診斷