礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性工程方法研究.pdf

1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)是地下礦生產(chǎn)的一個重要輔助系統(tǒng),是實現(xiàn)礦井正常生產(chǎn)的前提條件。隨著礦井開采深度的不斷增加,開采規(guī)模的不斷擴大,井下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)會越來越復(fù)雜,通風(fēng)難度越來越大,可靠性也越來越低,一個子系統(tǒng)的失效都可能導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)的失效,甚至癱瘓。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠是實現(xiàn)井下通風(fēng)安全、消除事故隱患、預(yù)防甚至杜絕火災(zāi)事故等的有力保障,因此對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行可靠性分析顯得十分必要。通過可靠性分析,可以得到通風(fēng)系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo),通過可靠性指標(biāo)可

2、以找出事故隱患,進而提前進行預(yù)防性維修或改造,從而有效的減少和防止礦井通風(fēng)系統(tǒng)事故的發(fā)生,為井下生產(chǎn)提供保證。
　　 本文從礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)入手,采用由下及上的分析方法,從單元到子系統(tǒng)一步一步的進行可靠度的分析,進而給出提高可靠性的措施。論文完成的工作主要如下:
　　 (1)本文從空氣約束條件獨立的角度,分析因素之間的耦合關(guān)系,綜合運用曲線擬合和泰勒公式求出各變量的函數(shù)表達式,提出了一種新的風(fēng)路可靠度的理論計算模

3、型。傳統(tǒng)的風(fēng)量分布是經(jīng)驗認識的,而且?guī)缀跛械奈墨I都認為風(fēng)量分布是正態(tài)分布,因此本文提出利用概率分析圖來識別風(fēng)量分布類型,最后給出了對數(shù)正態(tài)分布的風(fēng)量可靠度算法。
　　 (2)在風(fēng)網(wǎng)可靠度計算過程中,前人多采用遍歷點法求得最小路集,進而求得風(fēng)網(wǎng)可靠度。本文利用風(fēng)網(wǎng)特征圖識別最小路集,該方法比遍歷點法更能為通風(fēng)安全工作人員提供直觀、高效的風(fēng)網(wǎng)拓撲指標(biāo)。接著采用不交和的性質(zhì)對風(fēng)網(wǎng)可靠度公式進行化簡,進一步得出風(fēng)路可靠度敏感度系數(shù)。<

4、br>　　 (3)由于通風(fēng)動力設(shè)備的可修復(fù)性,運用基于Markov過程理論對礦井主扇風(fēng)機進行可靠性分析,接著建立了局部通風(fēng)設(shè)備的故障樹,給出了巷道的可靠度定額和安全等級分類標(biāo)準(zhǔn),分別運用基于AGREE和花費最小的可靠性分配方法對局部通風(fēng)設(shè)備進行了可靠度指標(biāo)分配。
　　 (4)引入極限的概念分析礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性,給出了判定風(fēng)量穩(wěn)定性的方法。利用通風(fēng)系統(tǒng)三大定律,提出風(fēng)阻變化模型、阻力變化模型、風(fēng)量穩(wěn)定模型,給風(fēng)量調(diào)節(jié)提供了依據(jù)