《一礦一面集約生產安全通風技術基礎》是依託中國礦業大學，由周福寶擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：一礦一面集約生產安全通風技術基礎
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：周福寶
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對一礦（井）一面集約生產礦井工作面回採距離長、回採面積大、推進速度快，通風系統參數波動頻繁、幅度大，礦井通風系統智慧型化調節和控制水平低，難以適應礦井生產現代化的實際情況，深入研究一礦（井）一面礦井通風方式及與採掘布局的關係，建立基於採掘接替的礦井通風能力動態核定方法；研究礦井通風參數監測的最佳方案，建立礦井通風網路分支風阻反演求解理論模型，實現通風網路實時可視化仿真；提出反映礦井通風系統可靠性、穩定性、經濟性的通風系統健康指數及其評價指標體系、評價方法，研發礦井通風系統的實時診斷與預警支持系統，對通風系統進行日常體檢和預警；設計並構建礦井智慧型化調節與控制系統，對風路、通風構築物、動力設施等進行智慧型預警和分級管理，初步實現一礦（井）一面集約生產礦井通風的安全化、現代化、智慧型化。
結題摘要
針對一礦一面集約化礦井採掘速度快，通風系統參數波動頻繁、幅度大，智慧型化調節和控制水平低的實際情況，以實現集約生產礦井通風的安全化、現代化、智慧型化為研究目標，本項目在礦井通風能力動態核定方法、礦井通風系統健康指數與評價方法以及通風系統的智慧型診斷、預警支持與調控等方面開展了系統、深入的研究。發表學術論文34篇（SCI 11篇，EI 13篇），申請發明專利8件（授權3件），授權軟體著作權2項，出版專著2部，培養並畢業博士生6人、碩士生8人，研究成果在神華集團大柳塔、羊場灣等煤礦得到套用。主要創新成果如下： （1）通風能力動態核定及網路最佳化 基於礦井單巷、多巷掘進和採煤工作面的狀態轉換規律，考慮採掘接續誘發的礦井通風網路及風量的動態回響，提出了一種基於礦井採掘工程進展的通風能力動態核定方法，並給出基於並行進化方法的礦井通風網路調節最佳化算法，極大地提高了最佳化工程的計算效率和精度，同時，提出了基於CFD模擬的綜采工作面通風系統正交模糊最佳化方法，確定了綜采工作面最優通風方式及其通風參數。 （2）通風網路特徵參數關聯性、複雜度及失效分析 通過對實際礦井通風網路典型參數的建模分析，揭示了分支數、節點數、獨立迴路數、角聯分支數、網路結構熵等網路特徵參數之間的線性關聯性，建立了通風網路結構複雜度評價的新模型，給出了複雜程度分級標準；同時，闡述了礦井通風系統失效的定義，確立了礦井通風系統失效的判定準則與失效類型。 （3）通風系統可靠性、穩定性實時診斷及預警 建立了半圓拱斷面井巷風速監測值快速校正模型，確定了風速感測器最佳監測點，提出了通風網路分支風阻反演求解模型，並利用匹配線模型技術和三維圖形變換相關理論，實現了礦井通風三維可視化實時仿真；進一步地，建立了礦井通風系統健康指數綜合評價體系，開發了礦井通風監測智慧型診斷及預警軟體，初步實現了通風系統的實時健康體檢、智慧型診斷與預警。（4）通風系統智慧型調節與控制提出了通風網路敏感分支確定和風量調節方法，研製了礦井通風異常變頻調風智慧型控制實驗系統，定義了風網分支風量與風機頻率間的變頻靈敏度概念，實現了根據礦井通風系統分支需風量變化，及時調控風機、風門和風窗等設施工況，初步達到了礦井通風系統智慧型化調節與控制的目的。
