中南大學(xué)礦井通風多功能實驗系統(tǒng)的測試與開發(fā)研究.pdf

1、實驗、模擬仿真不僅在生產(chǎn)中,而且在教學(xué)、科研工作中都發(fā)揮著重要的作用。中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院安全工程專業(yè)的主干課程有《礦井通風與安全》、《通風網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)》以及與其相關(guān)的其它專業(yè)課都需做大量的實驗?zāi)M。但受專業(yè)性質(zhì)的限制,礦井通風安全實驗裝置并無定型產(chǎn)品,必須自行設(shè)計加工制造。上世紀五十年代自制的實驗裝置,大部分采用木板和鐵皮作為原材料,其結(jié)構(gòu)粗糙、占地面積大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)支護形式和通風構(gòu)筑物均不可視,最大的不足是功能單一、立體和

2、直觀性差,不能滿足教學(xué)改革的需要,制約了實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。
　　 為了適應(yīng)現(xiàn)代化實驗教學(xué)的需要,特別是礦井通風安全領(lǐng)域計算機監(jiān)測、監(jiān)控在現(xiàn)場的推廣應(yīng)用。由中南大學(xué)安全與環(huán)保研究所和河南理工大學(xué)教學(xué)設(shè)備公司共同設(shè)計研制了結(jié)構(gòu)完善、多功能、立體直觀性強、具有先進的計算機監(jiān)測、監(jiān)控于一體的礦井通風多功能實驗系統(tǒng),該系統(tǒng)既能進行高質(zhì)量的實驗教學(xué),又能進行安全領(lǐng)域的科學(xué)研究。在該物理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本論文主要針對該礦井通風多功能實驗系統(tǒng)的

3、實驗功能進行開發(fā)研究,其研究內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)參閱了國內(nèi)外有關(guān)礦井通風實驗、模擬仿真研究成果文獻100余篇,對礦井通風模擬系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析。
　　 (2)總結(jié)了該礦井通風多功能實驗室中的通風動力FBD系列礦用隔爆型壓入式對旋軸流局部通風機、NO.3 SFG型低噪聲節(jié)能管道式通風機和NO.2 SFG型低噪聲節(jié)能管道式通風機的一些基本性質(zhì)和功能。同時還介紹了系統(tǒng)的控風裝置中的風門、風橋的操作,以及溫

4、度、甲烷、風速、一氧化碳、壓差和氧氣傳感器的使用方法。
　　 (3)對該礦井通風多功能實驗系統(tǒng)中的FBD系列礦用隔爆型壓入式對旋軸流局部通風機進行了性能測試。
　　 (4)利用該礦井通風多功能實驗系統(tǒng)中的各類通風機、傳感器和控風裝置來模擬、監(jiān)測礦井通風多功能實驗系統(tǒng)中的巷道風速(風量)、溫度、濃度、及有毒有害氣體的濃度。用皮托管、傾斜壓差計(或微壓計)、溫度計、濕度計、氣壓計等儀器來測量風流點壓力、壓差、巷道中的摩擦阻力

5、和局部阻力系數(shù)。
　　 (5)對該礦井通風多功能實驗系統(tǒng)中的全礦通風網(wǎng)絡(luò)、中段通風網(wǎng)絡(luò)中的階梯式、平行雙巷式、棋盤式、上下行間隔式,以及采場通風網(wǎng)絡(luò)中的分段空場法、留礦法分層充填等通風網(wǎng)絡(luò)進行模擬與研究。
　　 (6)用AUTOCAD繪制該通風實驗系統(tǒng)的三視圖和通風圖,用礦業(yè)軟件DIMINE繪制該通風實驗系統(tǒng)的動態(tài)立體圖,使礦井通風多功能實驗系統(tǒng)更具有立體直觀、形象真實。
　　 (7)將礦井通風圖導(dǎo)入KJ93型礦