[发明专利]基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法

说明书

本发明提出一种基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法，涉及矿井通风系统技术领域。本基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法包括以下步骤：步骤一、确定矿井通风系统中通风机异常对分支风量的影响；步骤二、确定矿井通风系统中分支异常对矿井通风系统风量分布的影响；步骤三、矿井通风系统异常诊断。本发明的有益效果：根据设置在矿井通风系统内的有限数量的风速传感器，可以唯一判定矿井通风系统内发生风阻异常的分支位置和异常风阻值；计算方法简单，计算结果可靠，可为矿井通风异常判断和决策提供指导。

技术领域

本发明涉及矿井通风系统技术领域，特别是涉及一种基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法。

背景技术

矿井通风系统是矿井中最重要的系统之一，其安全性、可靠性、经济性对保证矿井安全生产具有重要的意义。目前矿井通风监测监控系统日益完善，为矿井通风系统异常的快速诊断提供了宝贵的基础数据。一般情况下这些基础数据仅用来判断传感器安装巷道的风量是否满足生产要求。关于通风系统异常诊断理论的研究较少，目前可供参考的方法主要有灵敏度分析法。敏感度是反映巷道风阻与风量变化关系的指标。但该方法：计算复杂；很多情况下只能判断通风系统异常发生的大致范围，不能指定具体巷道位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法，可以准确判断矿井通风系统内发生风阻异常的具体巷道位置，并精确计算异常风阻。

本发明提供一种基于实时监测风量的矿井通风系统异常的诊断方法，包括以下步骤：

步骤一、确定矿井通风系统中通风机异常对分支风量的影响

通风网路图中从进风井口沿着风流方向到达回风井口的节点和分支的交替序列称为有向通路；

包含通风机i的所有有向通路的集合称之为通风机i子网路，记为GI；

当通风系统中只有通风机i发生异常、其他通风机和通风网路的风阻无异常时，子网路GI中的分支风量随通风机i风量的增加而增加、减少而减少，即：

(q′_fi-q_0fi)/(q′_j-q_0j)0(i＝1,2,…,f；j∈GI)；

当通风系统中只有一台通风机(f＝1)时，通风机风量的变化率与通风网路中各分支风量的变化率相同，即：

(q′_fi-q_0fi)/q_0fi＝(q′_j-q_0j)/q_0j＝常数；

其中，

i：通风机编号；

GI：包含通风机i的子网路；

f：通风机数量；

j：分支编号；

q_0fi：通风正常时通风机i的风量；

q′_fi：通风异常时通风机i的风量；

q_0j：通风正常时分支j的风量；

q′_j：通风异常时分支j的风量；

步骤二、确定矿井通风系统中分支异常对矿井通风系统风量分布的影响

通风系统中分支j异常(风阻发生变化)时，分支j本身的风量变化最大，离分支j越远的分支风量变化越小；

两条分支的距离等于两条分支间的分支数；

步骤三、矿井通风系统异常诊断