建模交流
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利用 Ventsim 软件对 xx 煤矿矿井通风系统进行研究,需要经历数个阶段:收集分析矿井资料、建立矿井通风理论模型、驻矿实测矿井通风系统、模型赋值形成矿井通风系统、根据已经形成的矿井三维通风系统分析矿井通风网络风量、负压等问题、培训部分矿方通风技术人员、汇报。
第一步:收集资料
1、准备材料
矿井通风三维可视化建模需准备的基本资料:矿井最新采掘工程平面图、通风系统图、最新通风阻力测定报告、最新风机性能测定报告、局扇风机及风筒材质等相关资料、最近三个月的通风报表。
2、主要参数采集
矿井风量参数:
总进风包括所有进风井筒的进风量;总回风包括所有回风井筒的回风量;掘进工作面进风量以及局扇吸风量;综采工作面进风量等。
矿井巷道参数:
每段巷道的长度、断面积、周长;巷道底板标高;每段巷道的摩擦阻力系数(使用众信通(Truethingtone)的实测数据)。
第二步:搭建模型
根据矿井最新采掘工程平面图 , 按实际坐标导Ventsim软件中,参照导入 的数据构建风网。
步骤如下:
1、在采掘工程平面图中建立新图层,构建巷道中心线图层(如果平面图中有中心线图层就可以直接进入第二步),构建煤矿中心线图。
2、导入 dxf图形线性数据
为使 Ventsim 系统不需要对导入的数据进行过多的编辑,必须遵守下列规则:
(1)只保留 dxf/dwg 文件中构建通风网络所必需的最少数据,而不要保留对构成通风网络不需要的部分数据和文字。大多数情况下,在导入Ventsim系统前,需要在现有矿井平面图或 CAD 数据的基础上将风网框架搭建起来。例如,可以参照现有的矿井巷道和设计跟踪绘制单线通风网络图。
(2)确保代表联通巷道的线连接完好,方便Ventsim 系统识别它们是否相交并能有风流流通。两条线相互交叉但没有交点或者很接近但没有联通的情况都不会有风流通过,而且会在 Ventsim 模拟计算时出现“没有出口 /入口”的提示。
(3)当导入数据时,通过选中“转换为实体巷道”功能或在导入之后选择性的通过“绘制风路”→“转换” 功能可将线转换为实体风路。这个方式的优势是可以有选择的通过当前导入的 dxf 文件更新现有 Ventsim模型。转化为实体风路得到如图所示的模型:
第三步:根据采掘工程平面图录入巷道各测点标高,使模型三维立体效果呈现。
第四步:录入各段巷道形状、断面面积、周长及其摩擦阻力系数。
矿井三维立体图形建立后,需要对各巷道参数进行细化处理,包括巷道形状、断面面积、周长、及其摩擦阻力系数等物理属性。在获得所有测点的原始测量数据后,首先根据仪器对所有测量数据进行校正,然后再计算各项所需参数。如:利用携带型激光测距仪,可测出巷道的中宽及中高,再利用公式计算出巷道的断面积及周长。
第五步:将所收集的风机资料录入模型中
将测量收集到的风机资料(型号、叶片角度、风量、负压、功率、风机曲线等)录入 Ventsim 软件相关功能中,对矿井通风网路系统进行模拟。
第六步:开展矿井通风系统实测工作 ( 本次工作的难点和重点)
1、研究矿井通风系统图,结合矿井采掘工程平面图和矿井生产实际布局,按照《矿井通风阻力测定方法》 MT/T 440-2008,合理布置通风阻力测点,制定多条测量路线。
2、对井下各地点的通风设施位置进行核实,精确测量压差、漏风量、漏风面积等参数。
3、根据矿方生产情况及人员安排,制定详细的测风测阻计划,对测风设备进行调试、校准。
4、通过实际勘察风网路线层位关系,核对矿井理论模型中存在的问题,对风网结构进行修正。
5、开展阻力测定摸底工作,对巷道物理属性、风流参数等测量数据进行处理、研究、筛选。
6、对矿井主要通风机逐个进行阻力测定,核实风机实际运行工况点及风机附属设施阻力损失、物理属性等参数。
7、将阻力测定的有效数据赋值到理论模型,通过不断调试,形成与实际通风情况误差小于 7% 的矿井三维通风系统。
8、根据矿井当前生产情况及长远规划,与矿方通风技术人员深入交流,对当前通风系统的网络问题、通风阻力的分布情况、通风设施合理性、主通风机运行工况点进行研究。
技术难点:
1、通风系统图与现场个别地方不对照,测风数据不准,需多次到现场进行核实。
2、在测风期间,巷道中会出现各种运输车辆或开关风门等情况,对测量结果产生影响,需多次分时段测量取平均值。
3、矿井主通风机运行曲线不准,导入模型后风量
负压与实际不符,需对风机进行测定,校准风机曲线。
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晋IPC备12009493号