通风网络上机实验报告.docx
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通风网络上机实验报告
中国矿业大学2014～2015学年第二学期
《流体网络计算机分析》课程
上机分析报告
学院安全工程学院
班级
学号
姓名
1、矿井概况1
2、矿井通风网络模型建立2
2.1通风网络图绘制的原则和步骤2
2.2通风网络节点参数输入3
2.3通风网络分支参数输入3
2.4矿井总风量计算6
3、矿井通风网络解算7
3.1网络解算步骤概述7
3.2网络解算控制参数设置8
3.3通风网络风量调节解算结果输出8
4、矿井主要通风机联网解算12
4.1拟合主要通风机特性曲线12
5、矿井通风系统评价16
5.1矿井通风总体状况效果16
5.3矿井通风设施布置的合理性评价17
5.4矿井主要角联风路风流稳定性评价18
6、结论与体会18
1、矿井概况
1、该矿井田东西长约8km，南北宽约4.6km，面积35.92km2。
矿井地质储量，可采储量，矿井于2012年建设，2014年1月投产，设计生产能力为600kt/a，服务年限为70.7a。
矿井采用斜井单水平开拓，布置了主、副斜井和回风斜井，开采水平标高为+865m。
矿井划分为南北两翼，在4#煤层底板岩层中分别布置有轨道、胶带和回风三条水平大巷，其中轨道和胶带大巷设在+865m水平，回风大巷标高为+875m。
矿井主采煤层为4#和9#煤层，平均层间距为27.5m，平均煤厚分别为2.79m和2.5m，煤层平均倾角5°，工作面采用倾斜长臂条带式布置、综合机械化采煤方法，采空区顶板为全部垮落法管理。
该矿井现有1个生产工作面（1401综采面），5条在掘巷道（1404运输顺槽和1404回风顺槽、1402运输顺槽反掘、1403运输顺槽底抽巷和1403回风顺槽联巷）。
矿井通风系统
2、矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。
主、副斜井进风，回风斜井回风。
矿井首采带区轨道巷和胶带巷进风、专用回风巷回风。
首采工作面运输顺槽进风，回风顺槽回风。
矿井两台主要通风机型号为FBCDZ-8-№27型（2×200kW），一台运转，另一台备用。
目前工作的1号主要通风机动轮叶片安装角为+3°、风压为1100Pa、排风量为9712m3/min。
进风量为9220m3/min，其中副斜井进风量为5980m3/min、风速6.43m/s，主斜井进风量为3240m3/min、断面积13.6m2、风速为3.97m/s，总回风量为9563m3/min、断面积21m2、风速7.59m/s。
矿井用风地点有1401生产面、5个掘进工作面、1个猴车等待硐室均实现了独立回风。
矿井监测监控系统
3、矿井安设有KJ90NA矿井安全监测监控系统，1台主机，设有6个分站，安设有8个高低浓度甲烷传感器和14个低浓度甲烷传感器。
2、矿井通风网络模型建立
2.1通风网络图绘制的原则和步骤
1）通风网络图简化绘制原则和步骤
4、启动MVS软件，进入主界面，选择菜单，打开数据库；
5、导入预先准备好的AutoCAD矿井通风系统图（dxf格式）。
选择[图形数据转换]菜单，打开矿井通风系统图.dxf文件，即可将图形数据保存到已打开的工作数据库中；然后，选择[图形导入]菜单，选中保存图形的工作数据库，图形即可绘制显示在图形窗口中。
6、选择创建测点工具按钮，在需要标注测点的地点，双击鼠标，弹出测点属性对话框，输入测点标高参数，所创测点必须包含所有的节点；
7、选择创建节点和自动捕捉工具按钮，捕捉是节点的测点，双击鼠标，弹出节点属性对话框，输入节点空气密度参数，所创节点必须包含通风网络所有的节点，对于通风阻力小并较为复杂的局部风网，可以适当进行合并简化；
8、选择创建网络分支和自动捕捉工具按钮，先捕捉分支的始节点（第一个测点），单击鼠标左键选中，然后拖动鼠标按风流方向依次捕捉分支经过的中间测点，并单击鼠标左键选中，最后捕捉到分支的末节点，单击鼠标左键选中，再单击鼠标右键，弹出网络分支属性对话框，输入相应参数，按[确定]按钮结束该分支的绘制。
重复上述步骤，完成所有分支的绘制。
9、保存图形数据，在图形全部内容显示可见的状态下，选择[保存]菜单，输入文件名，按[确定]按钮即可。
7、选择[网络分析]-[网络解算]菜单，设置网络解算主控参数对话框，选择输出方式为完全输出即可获得最小生成树和相应的基本回路组。
8、检查选出的基本回路组和最小生成树是否正确。
2）大气连通分支绘制的方法
添加大气连通分支和总大气连通分支。
选择[网络分支参数]菜单，打开网络分支表，在有多个进风井口的通风系统中，选择其中井口最高者作为网络的总进风节点，从总进风节点连接其他进风井口的节点，绘制进风侧大气连通分支；在有多个回风井口的通风系统中，选择其中井口最高者作为网络的总回风节点，从其他各回风井口的节点连接总回风节点，绘制回风侧大气连通分支。
最后从总回风节点连接到总进风节点，绘制总大气连通分支。
使通风网络图变为强连通图
3）掘进通风分支的绘制方法
掘进巷道由通风机进行通风，进风分支由风筒始点到末点，回风分支由末点到始点。
在风筒中的进风或回风分支设置为定流分支，在巷道中的回风或进风分支设置为一般分支。
2.2通风网络节点参数输入
1）节点参数输入界面说明
如上图所示，输入各节点的节点号、标高
2.3通风网络分支参数输入
1）分支参数输入界面
其中风道长度，断面积，摩擦系数，风量是需要输入的，其它的是间接计算的。
2）分支参数输出表
分支号
始点
末点
断面
风阻
相对粗糙度
自然风压
空气密度
分支类型
1
2
3
15.50
0.022738
0.017934
4273.24
1.200
一般分支
2
3
4
15.50
0.002842
0.017930
-11.77
1.200
一般分支
3
4
5
15.50
0.004263
0.017930
11.77
1.200
一般分支
4
4
50
8.60
0.007569
0.012868
0.00
1.200
定流分支
5
5
6
15.50
0.004263
0.017930
-58.86
1.200
一般分支
6
50
51
8.60
0.004874
0.012865
0.00
1.200
一般分支
7
51
32
8.60
0.008868
0.012866
0.00
1.200
一般分支
8
1
52
13.60
0.043345
0.017933
4261.46
1.200
定流分支
9
6
24
15.50
0.002842
0.017930
47.09
1.200
一般分支
10
24
26
17.43
0.000755
0.006917
0.00
1.200
一般分支
11
26
20
17.43
0.000657
0.006919
23.54
1.200
一般分支
12
20
19
17.43
0.000851
0.006934
-23.54
1.200
一般分支
13
19
15
17.43
0.000587
0.006943
11.77
1.200
一般分支
14
15
16
12.00
0.002900
0.009603
-11.77
1.200
一般分支
16
17
53
9.58
0.085610
0.011706
-82.40
1.200
一般分支
17
53
54
9.32
0.013895
0.011993
11.77
1.200
一般分支
18
15
14
17.64
0.000584
0.006838
11.77
1.200
一般分支
19
14
13
17.43
0.001879
0.006926
-11.77
1.200
一般分支
20
13
12
17.43
0.001589
0.006933
-23.54
1.200
一般分支
21
12
11
9.32
0.003315
0.011996
11.77
1.200
定流分支
23
26
27
12.00
0.002595
0.009606
11.77
1.200
定流分支
25
68
66
11.50
0.025346
0.009971
-23.54
1.200
一般分支
26
21
22
11.50
0.009211
0.009972
-11.77
1.200
一般分支
27
22
55
11.30
0.004281
0.010126
-35.32
1.200
一般分支
28
11
10
15.52
0.001083
0.007663
35.32
1.200
一般分支
29
55
10
11.60
0.002200
0.009898
58.86
1.200
定流分支
30
10
9
15.52
0.002321
0.007671
-23.54
1.200
一般分支
31
9
8
15.52
0.003015
0.007663
0.00
1.200
一般分支
32
8
64
15.52
0.001418
0.196024
-23.54
1.200
一般分支
33
56
59
19.00
0.000854
0.017921
-11.77
1.200
一般分支
34
58
57
19.00
0.013667
0.017932
-4214.38
1.200
一般分支
35
59
58
21.00
0.005321
0.017931
23.54
1.200
一般分支
36
14
60
8.60
0.011660
0.012865
-23.54
1.200
一般分支
37
60
61
8.60
0.008142
0.012867
-11.77
1.200
一般分支
38
61
59
8.60
0.007675
0.012864
-11.77
1.200
定流分支
42
18
9
9.26
0.010605
0.012061
-11.77
1.200
一般分支
45
54
28
11.45
0.050370
0.010013
70.63
1.200
一般分支
46
28
29
11.45
0.001143
0.010012
-11.77
1.200
一般分支
48
30
64
13.26
0.003496
0.008803
-11.77
1.200
一般分支
49
29
63
11.45
0.005790
0.010013
-11.77
1.200
一般分支
50
52
65
13.60
0.007881
0.017934
-11.77
1.200
一般分支
51
65
46
16.20
0.000332
0.007349
0.00
1.200
一般分支
52
46
66
12.00
0.005492
0.009501
35.32
1.200
定流分支
53
46
45
16.20
0.001571
0.014682
-47.09
1.200
一般分支
54
45
49
16.20
0.001863
0.196793
47.09
1.200
一般分支
55
44
71
16.20
0.000979
0.040693
58.86
1.200
一般分支
56
40
39
16.20
0.002475
0.007384
58.86
1.200
一般分支
57
39
36
15.00
0.003550
0.007900
-35.32
1.200
定流分支
58
39
38
17.21
0.002276
0.007003
-23.54
1.200
一般分支
59
38
37
9.32
0.004997
0.011995
-35.32
1.200
定流分支
60
37
36
15.80
0.001662
0.007551
23.54
1.200
一般分支
61
36
35
15.80
0.003002
0.007549
35.32
1.200
一般分支
62
35
34
15.80
0.002820
0.007545
-11.77
1.200
一般分支
63
34
33
15.80
0.002831
0.007551
0.00
1.200
一般分支
64
33
32
15.80
0.002457
0.081510
11.77
1.200
一般分支
65
44
47
8.60
0.007839
0.012864
11.77
1.200
一般分支
66
47
48
8.60
0.004052
0.012868
0.00
1.200
定流分支
67
48
35
9.32
0.009116
0.011994
35.32
1.200
一般分支
68
24
31
12.00
0.005030
0.009605
11.77
1.200
一般分支
69
40
42
8.60
0.002927
0.012870
47.09
1.200
一般分支
70
42
41
13.20
0.005868
0.008838
-11.77
1.200
定流分支
71
41
36
8.60
0.003234
0.012864
-11.77
1.200
一般分支
72
67
68
10.50
0.009690
0.010804
0.00
1.200
一般分支
73
31
67
12.27
0.020818
0.009423
35.32
1.200
一般分支
74
49
69
8.60
0.002953
0.012862
0.00
1.200
一般分支
75
69
21
13.00
0.008881
0.008953
35.32
1.200
一般分支
76
70
71
8.60
0.010265
0.032080
-11.77
1.200
一般分支
77
69
70
12.00
0.002134
0.009612
35.32
1.200
一般分支
78
70
42
12.00
0.003572
0.009607
-35.32
1.200
一般分支
79
71
40
17.13
0.000415
0.007027
-70.63
1.200
一般分支
80
49
44
16.20
0.001459
0.007387
-35.32
1.200
一般分支
81
64
63
15.52
0.000216
0.007653
0.00
1.200
一般分支
82
63
56
15.52
0.000886
0.007675
0.00
1.200
一般分支
83
32
7
15.80
0.001281
0.007542
0.00
1.200
一般分支
84
7
56
15.80
0.000243
0.007561
-11.77
1.200
一般分支
85
57
72
20.00
0.000491
0.006131
-459.11
1.200
风机分支
86
72
2
20.00
0.000542
0.006154
412.02
1.200
总大气连通分支
87
2
1
20.00
0.000383
0.006115
0.00
1.200
大气连通分支
88
66
34
9.32
0.009073
0.011994
-35.32
1.200
一般分支
89
24
65
16.20
0.001769
0.007381
-11.77
1.200
一般分支
90
27
30
12.00
0.000000
0.000000
-11.77
1.200
一般分支
91
16
17
12.00
0.002398
0.009602
11.77
1.200
一般分支
92
16
18
12.00
0.002210
0.009605
23.54
1.200
定流分支
2.4矿井总风量计算
1）根据矿井通风能力核定标准进行计算，结合生产矿井实际风量选取。
确定井下各用风地点风量和各风井系统的总风量。
（2）风井风量取160m³/s。
2）定流分支设置的原则
定流风量分支以固定风量值为初值，风机分支以该风机所担负的供风量为初值；其它余树弦可以估计值为初值。
然后根据风量平衡方程对每一回路中的各分值赋风量初值，作为迭代计算的开始。
在有调节风门，调节风窗的分支要设成定流分支，否则会造成短路。
3）输出定流分支和预选风机分支风量参数表，验算矿井需风量是否满足。
定流分支风量：
分支号
始点
末点
风道名称
断面积
长度
实际风阻
阻力
体积流量
质量流量
风速
调节风压
调节风阻
调节面积
4
4
50
泵房2
8.6
68.92
0.007569
0.068
3
3.6
0.349
282.887
31.431929
0.209
8
1
52
主斜井1
13.6
1100
0.043345
108.363
50
60
3.676
326.578
0.130631
2.848
21
12
11
南翼轨道大巷4
9.32
37.83
0.003315
0.332
10
12
1.073
140.901
1.40901
0.938
23
26
27
1402回顺底抽联络巷
12
60.11
0.002595
0.259
10
12
0.833
151.96
1.519603
0.919
29
55
10
联络巷1
11.6
46.34
0.0022
0.22
10
12
0.862
137.818
1.378175
0.96
38
61
59
炸药库3
8.6
69.9
0.007675
0.069
3
3.6
0.349
172.609
19.17882
0.267
52
46
66
1401回顺联络巷
12
127.68
0.005492
0.549
10
12
0.833
86.297
0.862973
1.199
57
39
36
采区变电所
15
153.24
0.00355
0.355
10
12
0.667
90.061
0.900609
1.191
59
38
37
回风巷2
9.32
57.03
0.004997
0.5
10
12
1.073
89.522
0.895224
1.158
66
47
48
进风道1
8.6
36.9
0.004052
0.259
8
9.6
0.93
93.337
1.458386
0.918
70
42
41
北翼运输大巷1
13.2
177.35
0.005868
0.587
10
12
0.758
90.487
0.904873
1.18
92
16
18
14044
12
51.19
0.00221
0.221
10
12
0.833
136.814
1.36814
0.966
3、矿井通风网络解算
3.1网络解算步骤概述
选择[网络解算]菜单，打开网络解算主控参数对话框，选择解算方法为[斯考特迭代法]，计算方式为[按需分风解算]，设置迭代次数，迭代精度和重选回路次数。
然后单击[确定]按钮，即可进行网络解算。
并显示通风网络基本解算结果表。
可以查看分类表：
预选风机表和网络调节参数表。
3.2网络解算控制参数设置
3.3通风网络风量调节解算结果输出
1）网络解算基本结果
分支号
风道名称
始点
末点
断面积
长度
实际风阻
阻力
体积流量
质量流量
风速
调节风压
调节风阻
调节面积
图注标志
1
副斜井
2
3
15.5
800
0.022738
275.13
110
132
7.097
0
0
0
是
2
副斜井2
3
4
15.5
100
0.002842
34.388
110
132
7.097
0
0
0
是
3
泵房
4
5
15.5
150
0.004263
48.807
107
128.4
6.903
0
0
0
是
4
泵房2
4
50
8.6
68.92
0.007569
0.068
3
3.6
0.349
270.68
30.075544
0.214
是
5
变电所
5
6
15.5
150
0.004263
48.807
107
128.4
6.903
0
0
0
是
6
变电所2
50
51
8.6
44.39
0.004874
0.044
3
3.6
0.349
0
0
0
是
7
风道1
51
32
8.6
80.76
0.008868
0.08
3
3.6
0.349
0
0
0
是
8
主斜井1
1
52
13.6
1100
0.043345
108.363
50
60
3.676
310.761
0.124304
2.91
是
9
风道0
6
24
15.5
100
0.002842
32.538
107
128.4
6.903
0
0
0
是
10
风道2
24
26
17.43
49.51
0.000755
2.915
62.141
74.569
3.565
0
0
0
是
11
风道3
26
20
17.43
43.08
0.000657
1.786
52.141
62.569
2.991
0
0
0
是
12
风道4
20
19
17.43
55.76
0.000851
2.314
52.
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