矿井通风阻力测定报告.doc

矿井通风阻力测定报告辽宁工程技术大学2007年9月30日25目 录1某矿概况11.1 某矿井田概况11.2 某矿可采煤层11.3 某矿通风系统11.4 某矿其它各系统概况22课题的总体情况42.1 课题的主要目的和意义42.2 课题的主要任务43 通风网络风流分配数学模型及算法53.1 通风网络风流分配研究现状53.2 矿井风流状态方程53.3 通风网络风流分配数学模型63.3.1 通风网络风流分配计算预处理63.3.2 通风网络的基本定律73.3.2.1 质量守恒定律73.3.2.2 能量守恒定律83.3.3 阻力定律83.4 通风网络风流分配算法93.4.1 Barczyk法(S.Barczyk,1935)4，8，993.4.2 Cross法(H.Cross，1936)124通风阻力测定方法与数据处理144.1 测试数据的命名规则及测点布置144.2 测试准备工作154.2.1图纸资料的准备154.2.2仪器设备的准备154.2.3 人员组织与分工154.3 数据处理与计算154.4 相关数据175. 矿井通风网络风流分配仿真结果226.仿真结果评价分析226.1风流分配仿真误差分析报告226.2 构筑物参数仿真结果统计226.3 某矿矿井通风系统评价分析241某矿概况1.1 某矿井田概况某煤田位于辽宁省调兵山市境内，某煤田生成于中生代中晚侏罗纪，为陆相沉积，隐蔽式煤田，断陷型聚煤盆地。煤层基底为前震旦系变质岩系，其上沉积了中、晚侏罗系、白垩系和第四系地层。煤系地层除在西部边缘有局部出露外，几乎全部被第四系所覆盖。煤田南北长27.5km，东西宽17.4km，面积为513.5km2，原始累计探明储量为22.59亿吨。某井田位于某煤田的中西部。某矿于1958年12月26日破土兴建，到1968年12月17日正式移交生产，设计能力为60万吨/年。1974年达到设计能力，年产61.09万吨。1975年10月辽宁省煤炭工业局以辽煤基字(75)第282号文件批准了某矿改扩建设计。改扩建能力为年产原煤120万吨。1987年9月10日煤炭部以(87)煤生字第489号文关于某矿务局某矿改扩建概算的批复同意将井型扩大到135万吨/年。1989年提前一年达到了改扩建设计能力，年产146.96万吨，2003年矿井年产量为195.0万吨。 某矿采用立井石门分水平开拓方式。工业广场内共有三个立井，即主井、副井、中央风井，井田西部边界建有一个排风井。矿井共分两个水平：第一水平设计标高为-250m；第二水平设计标高为-550m。现开采第一水平。水平内共有六个采区。其中，南一、南二采区已经回采完毕，北一、南四两个采区大部分已回采完毕，只剩余个别煤层尚未开采。北二、南三两个采区正在生产。生产采区采用集中大巷、区段石门、采区上、下山布置方式。工作面采用走向长壁与倾斜长壁顶板全部冒落式综合机械化采煤方法。1.2 某矿可采煤层某矿井田自上而下共有煤层20层，其中1-10层居上含煤段，11-20层居于下含煤段。可采的煤层有1、2、3、4-1、4-2、5、7、8、9、10、12、13、14、15-1、16-1、17-1共计16层，累计可采煤厚16.86m。本井田煤层沉积中心位于井田南部偏西侧，呈南北带状分布，由南向北煤层逐渐变薄，各个煤层的沉积中心略有差异。从可采边界的形态看多数弯弯曲曲，呈朵状、指状，一部分呈岛状分布。主采层为4-1，7煤层。4-1、7煤层不仅稳定，且全区发育。1.3 某矿通风系统某矿属高瓦斯矿井，副井入风井，矿井为中央并列及中央边界混合式通风。副井、主井入风；中央风井、边界风井排风。中央风井装备两台2K60-424#型轴流式扇风机，电机功率为570Kw，叶片安装角度为42.5度。边界风井装备两台70B2-2128#型轴流式扇风机，电机功率为800Kw，叶片安装角度为37.5度。某矿采用立井石门开拓方式，在井田中央偏东北开凿竖井三个：主井、副井、中央风井，另外在井田西部可采边界外开一个风井。各井口座标如下：地面井口坐标名 称井型用途标高(M)坡度(度)深度(M)经距(Y)纬距(X)主 井竖井主提升+80.2090365.7641548706.174704403.68中央风井竖井排风+80.0490350.5041548722.514704449.81副 井竖井辅助运输、入风+81.1890353.2041548661.024704425.96风 井竖井排风、安全出口+87.009037.0041547005.324703690.821.4 某矿其它各系统概况(1) 供电系统：某矿高压变电所引自隆明、隆明双回路供电，一次电压60KV，高压变电所设有10000KVA变压器两台，二次电压为6KV，入井电缆为2#、8#、22#，电缆型号分别为JVV33-185、JVV33-185、JVV40-185；工业广场地面供电设有三个变电所，变压器型号分别为SJ-560、SJ-750、SJ-800。另外，沙井、瓦斯泵站分别设有SJ-180、KSJ-320变压器一台。(2) 排水系统：中央泵房现有三台水泵，一台工作，一台备用，一台检修。水泵型号为MD85-459，流量85m3/h，扬程405m，电机型号JK122-2，功率185KW。井下中央水仓容积为1803m3，其中，甲仓容积1001m3，长度139m，乙仓容积802m3，长度110m。北二水仓容积为：1170m3，其中甲仓容积680m3，长度90m，乙仓容积490m3，长度65m。南三水仓容积为：329m3，长度45m。各采区水均排至中央水仓，由中央泵房水泵经副井排至地面800m3水池，供洗煤用水。矿井主排水管路为二条，管径1595无缝钢管。(3) 供水方式：由本矿北部五眼水源井，通过2趟218mm管路至本矿400m3水仓，供井下施工和地面生活用水。(4) 主井提升：直径5m，提升高度361m，井塔高41m，43kg/m钢轨组合罐道，提升容器为一对8吨侧卸式箕斗，提升绞车为苏式UP143.2/0.85型单筒分裂式绞车，电机型号为YR1000/16-1130，最大提升速度6.75m/s，一次循环时间75S/次，提升量220万吨/年，钢丝绳：637-41-170-Fc。(5) 副井提升：直径7m，提升高度331m，井塔高度48m。设两套提升设备。为一对一吨双层四车多绳轮罐笼。绞车型号JKM3.254()型多绳摩擦轮绞车。电机型号YR143/56-12，功率1000KW。最大提升速度7.97m/S，一次循环时间160S/次，钢丝绳：630-31-1670-特-Z1000镀；辅助提升容器为一个紧急提升单层单罐笼,配平衡锤。只作紧急升降人员，型号为JKM-1.854B型多绳摩擦绞车。(6) 井下运输：井下煤炭运输全部采用皮带运输机运输。北二采区皮带下山采用一套钢绳芯DX4-G4-2000皮带运输机外，其它皮带道均采用SDJ-150和SSJ-1000/160型皮带运输机,将煤炭从各采区运送到主井煤仓。(7) 排矸系统：井下矸石由副井提升至地面环廊，由翻矸罐笼进入一段排矸仓，由一段绞车提至二段排矸仓，再由二段绞车提至矸石山。一段提升绞车为ZTP-1.6，电机功率95KW, 箕斗为前倾式，矸石仓容积45m3，能力为40万吨/年。二段提升绞车为ZJK-2/20，电机功率为180KW，箕斗为侧翻式2.5m3矸石车，矸石仓容积176m3，排矸能力为45万吨/年。2课题的总体情况“某矿矿井通风阻力测定与通风系统评价”课题在铁煤集团某矿各级领导的大力支持下，在刘日成总工的统一安排下，在某矿保安区的大力支持和配合下，从2007年7月开始，经过1个多月的努力，已经全面完成了前期调研、通风系统普查、通风系统阻力测试等一系列任务，达到了预期目标。课题研究期间，辽宁工程技术大学于2007年7月对某矿进行方案制定、系统普查，参数测试等工作。分析处理了大量数据。本课题的研究达到预期目标，按时完成了合同计划规定的全部研究内容。2.1 课题的主要目的和意义 井巷的风阻是反映井巷通风特性的重要参数，通风阻力测定的主要内容是通过测定各种类型井巷的通风阻力和风量，以标定它们的标准风阻值和标准摩擦阻力系数值(指井下平均空气密度的对应值)，将其编集成册，作为矿井通风技术管理的基本资料。有时为了分析问题，需要沿着某一路线连续测量各区段的通风阻力，以得出整个路线上通风阻力的分配情况。上述测量内容是做好生产矿井通风技术管理工作的基础，也是掌握生产矿井通风情况的重要手段。通风阻力测定是生产矿井通风技术管理工作的重要内容之一，通过阻力测定可以达到下列目的：1. 提供现有矿井全部巷道的摩擦风阻R以及摩擦阻力系数；2. 了解现有通风系统中阻力分布情况，发现通风阻力较大的区段和地点，为了使通风系统更为经济合理，为下一步提出切合实际的改进意见提供依据。 3. 为矿井扩建、延深提供有关通风设计的实际资料，使风量调节有可靠的技术依据。4. 对整个矿井进行风流状态模拟，进而对高瓦斯矿井以风定产起到辅助决策作用。2.2 课题的主要任务通过现场调查、研究，对某矿进行全面的通风系统阻力测试与分析。为此开展的主要研究内容包括：1) 全矿井通风系统普查，内容包括：2) 通风系统基础参数测试3) 矿井通风仿真系统(MVSS)构建；3) 测试参数预处理和分析；4) 由某矿组织进行课题验收。3 通风网络风流分配数学模型及算法3.1 通风网络风流分配研究现状1854年J.J.Atkinson在北英格兰采矿工程师学会发表的学术论文作为矿井通风仿真系统的数学模型雏形，到20世纪20年代在波兰学者H.Czeczott、S.Barczyk等人的推动下研究进入高潮，至50年代以ScottHinsley法的出现为标志，数学模型研究基本趋于成熟。20世纪80年代以前世界大多数国家采用的都是美国学者格汝尔的算法，20世纪90年代波兰科学院Dziurenski和他的研究小组推出了WENTGRAF以及POZAR系统，并在全波70的煤矿以及南非、澳大利亚等国家推广应用，代表了国际领先水平。但是WENTGRAF系统解算不了含有单向回路的通风网络，所为单向回路就是分支风流方向都一致的回路，当矿井采用多级机站通风方式时，是很容易产生循环风，也就是单向回路。2000年辽宁工程技术大学与金川公司合作研制成功矿井通风仿真系统MVSS1.0，并于2002年获国家安全生产监督管理局科技成果一等奖，作为国家十五攻关课题矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术研究(2001BA803B0415)的主要内容之一“矿井通风仿真系统MVSS2.0”于2003年12月推出，并于2004年4月29日通过了科技部和国家安全生产监督管理局联合组织的项目验收，成果达到国际领先水平。在自然分风研究方面，辽宁工程技术大学重点解决了拓扑关系自动建立与管理问题、迭代计算的初值问题、风机特性曲线导致的假收敛问题、单向回路问题、自然风压问题等。3.2 矿井风流状态方程风流在井巷中流动其速度，密度，压力及温度是时间及空间的函数并构成一三维流场(3-1) 如果不考虑风流在横断面上的变化，则空间可简化成一维线性变量。在一维情况下其连续方程、运动方程、能量方程、状态方程分别如(3-2)、(3-3)、(3-4)、(3-5)式所示： (3-2) (3-3) (3-4) (3-5)(3-3)式中，。在一维稳流情况下风流运动方程可写成(3-6)3.3 通风网络风流分配数学模型3.3.1 通风网络风流分配计算预处理已知通风网络，设一虚拟的节点，我们把它定义为基点，连接基点和网络源汇点的虚拟分支为：(3-7)此时网络变成：，。分支对应的风量、风阻和阻力分别用、和表示，并有：(3-8)式中，、分别为包括虚拟节点和虚拟分支在内的网络分支对应的风量、风阻和阻力集合。有关虚拟分支的主要参数规定如下：1)风量等于与之相连的网络入边或出边的风量；2)阻力等于基点的压能与分支的另一节点的压能之差，基点的位置及其压能值均可任意设置；3)风阻值的大小按照分支阻力定律计算，但是当虚拟分支阻力是0，而且风阻又位于分母时，风阻取无穷大。3.3.2 通风网络的基本定律3.3.2.1 质量守恒定律(1) 狭义的质量守恒定律(亦称节点质量守恒定律)参考示例网络图3-1，在单位时间内，任一节点流入和流出的风量的代数和为零。如果令流出为正、流入为负，则节点质量守恒定律可以写成：图3-1 示例网络图 (3-9)式中，和分别为分支和的风流密度；和分别为分支和的风量；和分别是节点的出边和入边。当密度变化可以忽略不计时，上式可写为： (3-10)即风量平衡定律。该定律表明：对网路中的任一节点，流进的风量等于流出的风量。图中共有个节点，可以列出个节点风量平衡方程，个节点风量平衡方程的矩阵表示是： (3-11)式中，为图的完全关联矩阵；，为分支的风量矩阵，其排列次序与关联矩阵一致，是的转置。 (2) 广义质量守恒定律单位时间内，任一有向割集对应的分支风量的代数和等于0。割集风量平衡方程的矩阵表示是： (3-12)式中，为有向割集矩阵及其元素值；为割集数。3.3.2.2 能量守恒定律在任一闭合回路上所发生的能量转换的代数和为零。即 (3-13)式中，为分支的阻力，当分支与回路方向一致时，取正号，、当分支与回路方向相反时，取负号，仍是；为回路上的通风机械动力，如风机、泵等等，当回路上的动力在回路内克服阻力做功时，、反之，如果所属的动力在回路内起阻力作用，则有，；为回路上的自然风压、火风压等等，同样，如果自然风压、火风压在回路中克服阻力做功，、反之，。把和统称为附加阻力，并记为。 当回路上既无通风机械动力又无自然风压或火风压时，上式可写为：，即阻力平衡定律。该定律表明：在任一回路上，不同方向的风流，它们的阻力必定相等。按照回路矩阵的分支排列次序、用阻力集合元素构造分支阻力矩阵和回路附加阻力矩阵分别为：，。回路能量平衡方程式的矩阵表示是： (3-14)或写成： (3-15)式中，为回路总数；、分别是和的转置。回路阻力平衡定律可以推广到通路，即： (3-16)式中，为网络的全部通路矩阵。3.3.3 阻力定律风流在巷道中流动时，其阻力(习惯上也叫压力损失、能量损失、压降等等)表达式为 (3-17)式中，为分支的阻力值；为分支的风阻值；为分支的风量值；为流态因子，取决于风流的流动状态，层流时取1，完全紊流取2，过渡状态取12的中间值。本报告仅讨论的情况。将时的(3-17)式代入(3-16)式，并考虑初始拟定的分支方向与实际情况有可能相反的情形，回路阻力平衡方程也可写成： (3-18)3.4 通风网络风流分配算法网络解算可分为：解析法、图解法、物理相似模拟法、数值方法。数值法属于近似法，是目前研究分流的主要手段。从计算数学的角度看，数值方法可分为三类：斜量法、迭代法和直接代入法。本报告主要介绍Barczyk法和Cross法，它们分别属于斜量法和迭代法。3.4.1 Barczyk法(S.Barczyk,1935)4，8，9网络解算的基本方程组如下：(3-19)式中，为分支风量；为回路阻力平衡方程，简记成；为基本关联矩阵元素；为基本回路矩阵元素。 将回路阻力平衡方程求解的个变量称作基准变量，可以任意拟定基准变量，只要使得回路是独立的就行。拟定基准变量的常用方法是：在图中首先拟定一棵树，树支为，余支就是基准变量，。将分支集合、基本回路矩阵、风量矩阵等均分成对应的余支和树支两部分，而且分支的排列次序保持一致，即：；。同时构造回路附加阻力矩阵。按照节点风量守恒定律，首先构造风量初始值矩阵，即给分支风量一个初始值。对进行Taylor展开，第次()展开的表达式是：(3-20)式中，表示回路阻力函数的第次展开；为初始风量值对应的阻力函数值；为第次展开初始风量值与回路阻力平衡方程根之间的差，即： (3-21)由于是关于的可略的二阶无穷小，于是就有(3-22)式的矩阵表示：(3-22)或写成 (3-23)式中：是函数的初值矩阵，也叫常量矩阵，是的转置；为第次迭代余支风量修正矩阵，是的转置；是函数初值的一阶导数矩阵，也叫Jacobi矩阵，即 (3-24)根据(3-23)式，得余支风量修正值矩阵： (3-25)余支风量的修正是： (3-26)任一基本回路矩阵通过初等变换，可以转换成。根据节点风量平衡方程的矩阵表示，以及基本关联矩阵与基本回路矩阵的关系得第次迭代树支风量矩阵： (3-27)需强调的是，是拟定的基本回路矩阵，是拟定的基本回路矩阵经过初等变换得到的。至此，第次迭代结束。但是由于Taylor展开的前提条件是函数的初值非常接近函数的真值，此外在展开时省略了二阶导数，即在(3-20)式中省略了二阶导数矩阵，也称Hession矩阵(在此也写成，但不要与阻力矩阵混淆)： (3-28)Hession矩阵的省略使得(3-20)存在一定的误差。误差判别式是： (3-29)式中，是风量误差限；是阻力误差限。如果误差满足要求，则解算结束；否则还要继续进行迭代。归纳上述分析，Barczyk法的程序流程是：(1) 已知：、，；(2) 拟定树支和余支，并把余支作为基准分支：、；(3) 求回路矩阵：；(4) 计算Jacobi矩阵及其逆阵：、；(5) 计算阻力矩阵：；(6) 求余支风量修正值矩阵：；(7) 修正余支风量：；(8) 修正树支风量：；(9) 误差验算：，满足精度程序结束；否则，转到(4)继续迭代；3.4.2 Cross法(H.Cross，1936)Cross算法亦称Scott-Hinsley法(D.Scott ，F.Hinsley ，1951)。在Barczyk法中，如果回路选择的合理，可以使Jacobi矩阵除主对角线外其余元素为0，即： (3-30)上式表明，个回路阻力平衡方程中每一个回路仅含有一个基准分支，显然当回路时，上式会成立，并有：(3-31)将代入上式，有： (3-32)如果令，则有回路风量校正值公式为： (3-33)式中，为第个基本回路、第次迭代时的回路风量修正值，；为迭代次数，；为基本回路矩阵第行，第列元素值；为回路第列对应的分支风阻；为回路第列对应的分支在第次迭代时的初始风量值；为第个基本回路的附加阻力。回路分支风量校正式为： (3-34)上式的第二行是为了加快收敛速度所采取的算法，也就是用用已经修正过的风量值计算后面回路的风量修正值。Cross法程序流程是：(1) 已知：、，；(2) 拟定树及余树：、；(3) 拟定基本回路矩阵：；(4) 计算回路风量修正值：；(5) 修正回路风量：；(6) 误差验算，满足精度程序结束；否则，转到(4)继续迭代。综上，Cross法与Barczyk法的主要区别如表3-1所示。表3-1 Barczyk法与Cross法的主要区别方法与内容Barczy法Cross法Jacobi矩阵非主对角线元素不一定为0一定为0风量修正值每一基准分支都有自己的风量修正值同一回路内的分支具有相同的风量修正值风量修正基准分支风量修正值只对基准分支进行修正，非基准分支风量根据节点风量守恒定律确定用同一风量修正值对回路内的所有分支进行修正4通风阻力测定方法与数据处理某矿通风阻力测试采用了倾斜压差计法、精密气压计的同步法以及精密气压计的基点法混合测试，发挥各自测试方法的优势。倾斜压差计法测试阻力直接读数；精密气压计测定的同步法是用精密气压计同时测出两测点间的绝对静压差，再加上动压差和位压差计算通风阻力；精密气压计测定的基点法是在地面设置一台基准精密气压计，本次是在某矿副井井口设置的基准精密气压计，利用另一台精密气压计在井下进行测试，再消除大气压的变化。在测试过程中，准精密气压计还用于测定所有构筑物的压差。倾斜压差计测量方法在铺设胶皮管的工作量较大，费时较多，但在测定过程中无需测点标高，测量精度高，数据整理也较简单。若测量区段内能够铺设胶皮管，我们均采用这种测量方法。根据矿井巷道的类型，支护形式，断面大小，选取阻力测定段巷道，将测定段的阻力转化为类型、支护形式、断面大小相同的巷道的百米风阻，并以此对标准风阻及阻力系数进行标定。气压计的测量方法则不需要铺设胶管和静压管，省时省力，操作简便，但这种测量需要测点的准确标高，测量精度较差，对国内数十个矿井的测试中，由于测定井巷的测点标高不准确和大气压变化的影响，精密气压计仪器本身性能等因素而导致测量误差较大。故在无法收放胶皮管的巷道、井筒、阻力比较大的巷道、构筑物等测量段中我们均采用气压计法。4.1 测试数据的命名规则及测点布置在阻力测试过程中，为了方便对测试数据的查询、辨别和数据处理，对众多测点采用统一的命名规则：测点标识以英文字母加数字的形式表示。具体如下表示：D*-*：字母D表示测段点，第一个数字表示第*天测试，第二个数字表示当天的第*个测点，如D1-3表示倾斜压差计测试区段第1天的第3个测点；F*-*：字母F表示测风点，第一个数字表示第*天测试，第二个数字表示当天的第*个测点，如F2-5表示倾斜压差计测试区段第2天的第5个测点；V*-*：字母V表示精密气压计测点，第一个数字表示第*天测试，第二个数字表示当天的第*个测点，如V3-6表示倾斜压差计测试区段第3天的第6个测点某矿通风系统阻力测定测点布置图见图4-1，相应的大图见附图某矿通风系统阻力测定测点布置图。图4-1某矿通风系统阻力测定测点布置图4.2 测试准备工作4.2.1图纸资料的准备测之前需要收集矿井开拓工程平面图、通风系统图、井下通风设施布置图、采掘面位置图、井下漏风以及自然通风等图纸和技术资料。4.2.2仪器设备的准备实测之前所有仪表设备都要进行检修校正，保证完好可用，并确定校正系数。应配备的仪器及用品如下： 单管倾斜压差计； 精密气压计； 高、中、微三中风表； 干、湿度计；4.2.3 人员组织与分工为便于分工协作，提高工作效率，可把测量人员分为井上气象组、井下测压组、测风（断面）组，井下气象参数组等，由1人统一指挥。4.3 数据处理与计算当井下实测工作结束后，须将实测数据认真、仔细地整理、计算。(1) 空气密度式中 P 空气的压力， Pa；T 空气的绝对温度， T273.15+ t， K； 空气的相对湿度， ；PS 饱和水蒸汽分压力， Pa。(2) 风量， m3/s式中 S 测点处巷道断面积， m2；V 测点处的平均风速， V=V表(S - 0.4)/ S, m/s。(3) 通风阻力 倾斜压差计法用下式计算两测点间的压差：式中 测段间的压差或阻力，Pa；h d 倾斜压差计斜管液面的末读数， mm；h0 倾斜压差计斜管液面的初始读数，mm，本次测定h 0 =0；K 标于弧形板上的斜管倾斜系数；C 压差计的精度校正系数； 酒精的比重。 基点法式中 测段间的压差或阻力，Pa；、 井巷测段始末点空气的密度，kg/m3；、 井巷测段始末点的风速，m/s； 气压计读数； 地面大气压变化值。 同步法式中 测段间的压差或阻力，Pa；、 井巷测段始末点空气的密度，kg/m3；、 井巷测段始末点的风速，m/s； 1气压计在测段内的始末点读数； 2气压计对应1气压计读数时刻的读数； (4) 巷道风阻 巷道标准风阻值： 式中 0 井下空气密度的标准值； 0=1.2 kg/m3； 两断面间空气密度的平均值； kg/m3；(5) 巷道百米风阻 式中 Rr 所测平直巷道的摩擦风阻，Ns2/m8； 两测点间的距离， m。(6) 摩擦阻力系数： , Ns2 /m4式中 L 巷道测段的长度， m；U 巷道周界， m。巷道摩擦阻力系数的标准值： 4.4 相关数据地面大气压和干湿温度记录表4-1；巷道断面和风量测试记录表见表4-2；测试段压差计记录表表4-3；井下气压参数和干湿温度记录表见表4-4,1气压计和2气压计。根据通风系统图利用以上数据即可构造通风仿真系统，利用通风仿真系统即可进行仿真计算。利用矿井通风仿真系统软件(MVSS)对整个矿井的通风系统进行了反复的调试，仿真计算结果见后面的“矿井通风网络风流分配仿真结果数据表”。相对应的带有节点号的通风系统图见图2“某矿通风系统图”，相应的大图见附图“某矿通风系统图”。相对应的通风系统网络图见图3“某矿通风系统网络图”，相应的大图见附图“某矿通风系统网络图”。图4-2 某矿通风系统图图4-3 某矿通风系统网络图表4-1-1 地面大气压和干湿温度记录表(副井井口)绝压:990mmH2O 时间 08:25 07 年 7 月 9 日序号差压温度()湿度(%RH)时间10.025.07408:2621.025.47308:3632.025.67208:4643.025.77208:5653.025.77309:0662.025.87309:1678.025.87309:2680.025.87309:3691.025.87309:46102.025.87309:56112.025.87210:06120.025.87310:1613-2.025.87310:2614-4.026.07210:3615-5.026.17210:4616-6.126.27210:5617-8.126.27211:0618-5.026.27211:1619-2.026.37111:2620-2.026.37111:3621-2.026.47111:4622-3.026.47211:5623-4.026.47212:0624-4.026.47212:1625-4.026.57112:26表4-2-1 巷道断面与风量测试记录表日期: 2007年 7 月 9日测点巷道名称支 护类 型断 面形 状宽(m)高(m)周 长(m)面 积(m2)风速1风速2风 量(m3/s)风 量(m3/min)备注F1-1南三入风绕道锚喷半圆拱2.232.759.005.604.13.819.741184.5F1-2南三轨道石门锚喷半圆拱2.422.508.805.420.70.73.37202.5F1-3南三轨道石门锚喷半圆拱3.523.0511.639.402.42.320.451227.3F1-4南三皮带石门U型钢半圆拱2.422.458.705.302.72.712.69761.3F1-5南三轨道锚喷半圆拱5.153.3514.7914.401.71.622.771366.3F1-6南三轨道锚喷半圆拱3.953.2512.7011.161.71.717.951077.1F1-7南三皮带锚网半圆拱2.552.609.205.931.31.57.74464.6F1-8南三皮带U型钢半圆拱14.50870.0F1-9南三皮轨联络U型钢半圆拱2.652.709.566.402.52.414.46867.3F1-10南三皮带U型钢半圆拱3.352.9011.068.512.42.418.501110.0皮带F1-11南三轨道锚喷半圆拱3.452.8511.128.552.12.116.701002.1F1-12南三回风锚喷半圆拱3.652.6012.509.493.43.430.911854.4F1-13南三回风锚喷半圆拱3.713.1212.0610.104.24.038.95 2191.5F1-14南三回风锚喷半圆拱2.762.809.786.91 6.16.238.80 2191.5表4-3-1 倾斜压差计记录整理表2007 年 7 月 9 日巷道名称始测点末测点压差计读数mmH2O压差计系数长度(m)阻力(Pa)测段风量m3/s百米摩擦风阻南三轨道石门D1-1D1-29.50.28818.623.110.03962南三轨道石门D1-3D1-43.50.21186.99.080.07051南三轨道石门D1-5D1-66.50.213612.720.450.04143南三轨道D1-7D1-85.00.21809.817.950.05475南三轨道D1-9D1-109.00.28717.616.700.05503南三回风D1-11D1-1212.50.218024.530.940.01422表4-4-1 井下大气压和干湿温度记录表(1#气压计)基准大气压: 990.8 hPa 8:26 2007 年 7 月 9 日测点精密气压计读数(mmH2O)大气压(Pa)测点标高(m)干温度()湿温度()相对湿度(%)密度(kg/m3)时间V1-1374.5102750.1-27224.822.883.81.1908:39V1-2362.0102627.6-24624.822.480.61.1898:46V1-3362.6102633.5-24624.922.278.31.1898:51V1-4382.8102831.4-26825.622.676.01.1888:58V1-5420.5103200.9-30825.122.377.61.1959:15V1-6436.9103361.6-24224.922.278.31.1979:32V1-7433.5103328.3-24224.922.278.31.19710:04V1-8426.8103262.6-23924.122.888.71.19910:15V1-9418.6103182.3-30623.922.285.41.19910:31V1-10413.6103133.3-42523.422.289.41.20010:45V1-11373.6102741.3-27922.421.592.81.20011:04V1-12285.1101874.0-27911:05V1-13281.0101833.8-27911:18V1-14379.6102800.1-27922.021.091.01.20311:19V1-15290.0101922.0-28422.421.087.61.19111:27V1-16382.5102828.5-28411:28V1-17290.7101928.9-30422.421.087.61.19111:32V1-18232.4101357.5-23922.021.494.61.18511:50232.3101356.5-23922.421.289.31.18411:55V1-19216.4101200.7-24522.321.290.11.18312:00V1-20213.4101171.3-24622.321.290.11.18212:10V1-21349.1102501.2-24612:115. 矿井通风网络风流分配仿真结果根据某矿通风系统图，利用上述测试数据即可构造某矿通风仿真系统，利用通风仿真系统即可进行仿真计算。利用矿井通风仿真系统软件(MVSS)对整个矿井的通风系统进行了反复的调试，仿真计算结果见下面的“矿井通风网络风流分配仿真结果数据表”。相对应的带有节点的通风系统图见“某矿通风系统图”。6.仿真结果评价分析6.1风流分配仿真误差分析报告通过测试巷道的实测值与仿真计算值相比教，分析整个矿井的仿真结果。通过分析结果可以看出，主要巷道计算与实测误差：相对误差均在5%，而对于整个测试巷道而言个别巷道相对误差大但是绝对误差很小，并且大多为联络巷。具体计算和统计表如下：表6-1为矿井测试基准井巷统计表，表6-2为误差分析总表，表6-3 误差分布统计表，表6-4为所有基准井巷风量误差列表。表6-1 基准井巷统计表井巷总数基准井巷数基准井巷百分比2548131.000000井巷总数-通风网络分支数。基准井巷数-有实测风量值的井巷数。基准井巷百分比-。6.2 构筑物参数仿真结果统计表6-5 构筑物参数序号构筑物名称漏风风量（m3/s）等效风阻（Ns2/m8）两端压差（Pa）绑定分支1南四皮带道3.92785.984401326.0(107-110)2北一联络道3.92730.00000462.6(110-111)3皮带中巷上山联络0.232235.4950012.7(44-46)4北二排风联络道1.856459.019401580.6(174-78)5南三北一联络巷1.847528.981001805.5(90-95)6北一配巷联络道0.18015.130180.5(81-82)7北一配巷1.473839.229601820.4(84-87)8北一配巷0.9501957.956001768.1(88-87)9南一北二联络道1.3051054.157001794.4(93-94)10南三轨道井底联络道0.9551618.237001474.7(4-168)11南三车场联络道2.005251.444601011.0(129-125)12火药库入风2.507247.358601554.1(4-6)13南三皮带中巷1.505110.35510250.0(147-148)14南三变电所回风2.005257.455901035.1(123-125)15南三变电所回风2.005260.900101049.0(123-124)16南三皮带中巷部分回风2.005182.32000733.0(130-165)17S3E变电所回风1.02922.4680523.8(133-135)18S3E变电所回风2.50360.38010378.2(135-1623)19S3N回风联络道1.503155.49020351.4(139-160)20N2721进回风联