[发明专利]测定矿井风窗控风效应的方法及系统

权利要求书

1.一种测定矿井风窗控风效应的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.确定试验巷道不安装风窗的巷道风阻值R₀；

S2.确定试验巷道安装风窗后开窗面积为S_i时对应的巷道风阻值R_i；

S3.计算开窗面积为S_i时对应的风窗风阻值R_wi；其中，所述风窗风阻值R_wi＝R_i-R₀，i＝1,2，…,N；

S4.对风窗开窗面积S_i以及风窗风阻值R_wi进行拟合并形成开窗面积与风窗风阻值的关系曲线。

2.根据权利要求1所述的测定矿井风窗控风效应的方法，其特征在于：步骤S1中，根据如下步骤确定试验巷道不安装风窗时的巷道风阻值R₀：

S11.采集试验巷道在不同通风量下的若干组大气压力差值以及风速；

S12.根据若干组大气压力差值以及风速，分别计算每组的试验巷道风阻值R'₀，所述试验巷道风阻值其中，△P₀为试验巷道两端之间的大气压力差值，v₀为通风风速，s₀为试验巷道的截面面积；

S13.判断若干组巷道风阻值之间的误差是否超过η，若是，则重复步骤S11-S12；若否，则进入步骤S14；其中，η为设定参数；

S14.将若干组巷道风阻值的平均值作为试验巷道不安装风窗时的巷道风阻值R₀。

3.根据权利要求2所述的测定矿井风窗控风效应的方法，其特征在于：步骤S13中，判断若干组巷道风阻值之间的误差是否超过η具体包括：

计算若干组巷道风阻值的标准差；

判断巷道风阻值的标准差与参数η的差值是否大于0，若是，则若干组巷道风阻值之间的误差超过η，若否，则若干组巷道风阻值之间的误差没有超过η。

4.根据权利要求1所述的测定矿井风窗控风效应的方法，其特征在于：步骤S2中，根据如下步骤确定试验巷道安装风窗后开窗面积为S_i时对应的巷道风阻值R_i：

S21.采集试验巷道在不同通风量下的若干组大气压力差值以及风速；

S22.根据若干组大气压力差值以及风速，分别计算每组的巷道风阻值R_i'，所述巷道风阻值其中，△P₀为试验巷道两端之间的大气压力差值，v₀为通风风速，s₀为试验巷道的截面面积；

S23.判断若干组巷道风阻值之间的误差是否超过δ，若是，则重复步骤S21-S22；若否，则进入步骤S24；其中，δ为设定参数；

S24.将若干组巷道风阻值的平均值作为试验巷道安装风窗的开窗面积S_i对应的巷道风阻值R_i。

5.根据权利要求4所述的测定矿井风窗控风效应的方法，其特征在于：步骤S23中，判断若干组巷道风阻值之间的误差是否超过δ具体包括：

计算若干组巷道风阻值的标准差；

判断巷道风阻值的标准差与参数δ的差值是否大于0，若是，则若干组巷道风阻值之间的误差超过δ，若否，则若干组巷道风阻值之间的误差没有超过δ。

6.一种测定矿井风窗控风效应的系统，其特征在于：包括试验巷道、设置于试验巷道内的调节风窗、设置于试验巷道一端的风压控制单元、通风参数采集单元以及与所述通风参数采集单元通信连接的通风参数处理单元；

所述风压控制单元为变频风机，用于对试验巷道的风压进行调节；

所述通风参数采集单元用于采集试验巷道不安装调节风窗和试验巷道安装调节风窗时的试验巷道通风参数；所述通风参数包括试验巷道风速和试验巷道两端之间的大气压力差值；

所述通风参数处理单元的信号输入端与通风参数采集单元的输出端连接，所述通风参数处理单元用于接收并处理试验巷道风速和试验巷道两端之间的大气压力差值。

7.根据权利要求6所述的测定矿井风窗控风效应的系统，其特征在于：所述通风参数采集单元包括风速传感器、硅胶管以及压差传感器；

所述风速传感器设置于调节风窗出风侧；所述风速传感器的输出端与所述通风参数处理单元的信号输入端连接，所述风速传感器用于测量试验巷道风速；

所述硅胶管的输入端设置于调节风窗进风侧；所述压差传感器的第一输入端与所述硅胶管的输出端连接，所述压差传感器的第二输入端设置于调节风窗的出风侧，所述压差传感器的输出端与所述通风参数处理单元的信号输入端连接；所述压差传感器用于测量第一输入端与第二输入端之间的大气压力差值。