煤礦瓦斯和煤塵的監(jiān)測與控制畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)
2025-08-20 18:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 煤塵爆炸下限 瓦斯?jié)舛? 煤塵爆炸下限 最小值 最大值 對比附表 2各觀測點的煤塵濃度與相應(yīng)的煤塵爆炸下限濃度可得，煤塵濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其爆炸下限濃度，故該礦井的煤塵不會引發(fā)爆炸事故。 綜上所述，該煤礦出現(xiàn)不安全事件的程度（即發(fā)生爆炸事故的可能性）為 % 。 （三）確定該煤礦所需要的最佳通風(fēng)量 根據(jù)煤礦開采工作中的實際情況以及《煤礦安全規(guī)程》的實際要求，甘肅煤炭工業(yè)學(xué)校畢業(yè)論文 5 確定該煤礦所需要的最佳（總）通風(fēng)量，以及兩個采煤工作面所需要的風(fēng)量和局部通風(fēng)機的額定風(fēng) 量（所謂最佳通風(fēng)量是指在保證各工作面和回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛扰c煤塵濃度都不超標(biāo)的情況下，尋求礦井的最小通風(fēng)量，形成一個優(yōu)化問題，目標(biāo)是總的通風(fēng)量最小）。 具體實現(xiàn)過程如下： 設(shè) 1x 為總進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)速， 2x 為采煤工作面Ⅱ進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)速， 3x 為通往采煤工作面Ⅰ進(jìn)風(fēng)巷及掘進(jìn)巷的風(fēng)速， 4x 為采煤工作面Ⅰ進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)速， 5x 為掘進(jìn)巷（ 3x 的一個分支）的風(fēng)速， 6x 為局部通風(fēng)機的風(fēng)速（如無特別說明，風(fēng)速的單位為 /ms）。主巷道斷面大約為 25m ，其他各采煤區(qū)的進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷和掘進(jìn)巷的斷面大約為 24m ，掘進(jìn)巷道中的風(fēng)筒直徑為 400mm 。 針對上述變量建立非線性規(guī)劃模型，具體建立 過程如下： 1．設(shè)定函數(shù) 要想求出最佳總進(jìn)風(fēng)量，只需要在滿足各項限制條件的前提下，求出總進(jìn)風(fēng)量的最小值即可。因此，目標(biāo)函數(shù)定義為 1()f x x? 。 2．風(fēng)量守恒原則 該煤礦利用兩個可控風(fēng)門調(diào)節(jié)各采煤工作面的風(fēng)量，通過一個局部通風(fēng)機和風(fēng)筒實現(xiàn)掘進(jìn)巷的通風(fēng)。根據(jù)題中附圖 1所示各井巷風(fēng)量的分流情況，得約束條件如下： ? ?1 2 3 3 4 55 4 ,x x x x x x? ? ? ? 掘進(jìn)巷需要安裝局部通風(fēng)機，其額定風(fēng)量一般為 m in/400~150 3m 。由此可得局部通風(fēng)機的額定風(fēng)速為 sm /~ 。得約束條件為： 619 .8 94 4 53 .0 51 6x?? 、巷道和總回風(fēng)巷的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn) 對各井巷中風(fēng)速的要求，得約束條件如下： 1 2 3 4 5 60 8 , 0 .2 5 6 , 0 .2 5 1 0 , 0 .2 5 6 , 0 .1 5 0 .0 1 4x x x x x x?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1% 第一問已鑒別出該礦屬于 “ 高瓦斯礦井 ” ，再根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百六十八條的規(guī)定，該礦各礦井的瓦斯體積百分比均應(yīng)小于 1% 。設(shè) 1 2 3,a a a 分別為采煤工作面Ⅱ、采煤工作面Ⅰ和掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對涌 出量 （ 均取 已知 值 的最 大值 ， 可以 通過 篩 選得 到 ），其 中甘肅煤炭工業(yè)學(xué)校畢業(yè)論文 6 3 3 31 2 30 . 0 9 8 6 / , 0 . 0 6 7 7 / , 0 . 0 2 9 1 /a m s a m s a m s? ? ?。 得約 束 條 件如 下 ：3122 1 4 2 5 6 31001 0 0 1 0 0% 1 % , % 1 % , % 1 %4 4 4 0 . 0 4 aaax a x a x x a?? ? ?? ? ? ?（不等式左邊的表達(dá)式為相應(yīng)觀測點的瓦斯?jié)舛龋? 化簡不等式可得： 242. 44 04 。 1. 67 56xx??[12] 表 3 瓦斯?jié)舛扰c煤塵爆炸下限濃度關(guān)系 空氣中瓦斯?jié)舛?(%) 煤塵爆炸下限濃度 (g/m3) 30 15 運用 matlab做數(shù)據(jù)曲線擬合，可得 “ 瓦斯?jié)舛龋?x瓦 ） 煤塵下限濃度 (y煤 )” 函數(shù)關(guān)系式： 22 . 2 8 5 7 1 5 . 9 4 2 9 2 9 . 6y x x? ? ?瓦瓦煤 （ 1） 其具體程序如下 ： x=[0 1 2 3 4]。 y=[30 15 3 ]。 polyfit(x,y,2)[5] 另外根據(jù)附表 2的數(shù)據(jù)可以分別得到兩個采煤工作面和掘進(jìn)工作面“ 風(fēng)速（ x） 煤塵濃度 (y)” 的函數(shù)關(guān)系式，分別為： 采煤工作面Ⅱ： 2222 0 . 4 5 9 8 8 4 . 6 7 4 5 9 5 . 2 1 6 6y x x? ? ?風(fēng)風(fēng)煤2 （ 2） 采煤工作面Ⅰ： 2111 0 . 3 5 6 6 0 . 2 8 3 8 5 . 2 3 2 6y x x? ? ?風(fēng) 風(fēng)煤 （ 3） 掘 進(jìn)工作面： 21 . 2 3 6 7 3 . 6 1 7 2 9 . 2 3 5 5y x x? ? ?煤 掘 風(fēng) 掘 風(fēng) 掘 （ 4） 利用三個面的風(fēng)速值，求出與之對應(yīng)的煤塵濃度，得到的濃度需小甘肅煤炭工業(yè)學(xué)校畢業(yè)論文 7 于相應(yīng)處的煤塵爆炸下限（將已經(jīng)計算得到的瓦斯?jié)舛确謩e代入（ 1）式即可得）。得約束條件如下： 222222224444256 4 4 4 4 ( ) xxxxxxxxxx ???? ? ? ????????????????? ? ? ????????????????5625 6 5 62( ) xxx x x x???? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 綜上所述可建立非線性規(guī)劃模型如下： 甘肅煤炭工業(yè)學(xué)校畢業(yè)論文 8 ? ?1561 2 33 4 522222222444m i n ( ) 5 1 45420. 459 8 84. 674 5 95. 216 6 8574 98615. 942 9 29. 64 986. . 566 838 326 8574 6776f x xxxx x xx x xxxxxs t x xx??? ? ???????? ? ?????????????????? ? ???????425 6 5 625 6 5
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1