[发明专利]测定矿井风窗控风效应的方法及系统

说明书

本发明公开了一种测定矿井风窗控风效应的方法，包括步骤：S1.确定试验巷道不安装风窗的巷道风阻值；S2.确定试验巷道安装风窗后不同开窗面积对应的巷道风阻值；S3.计算不同开窗面积的风窗风阻值；S4.对开窗面积以及风窗风阻值进行拟合并形成开窗面积与风窗风阻值的关系曲线；一种测定矿井风窗控风效应的系统，包括试验巷道、设置于试验巷道内的风窗、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通风参数处理单元。本发明的一种测定矿井风窗控风效应的方法及系统，能够有效准确地测定风窗的风阻属性，操作过程简单，进而为矿井风量的调配提供技术支持，大幅度提高矿井风量调控的精度和效率。

技术领域

本发明涉及矿井风窗领域，具体涉及一种测定矿井风窗控风效应的方法及系统。

背景技术

矿井通风是煤矿安全生产的基础保障，通风系统的有效运行得益于井下纵横交错的巷道，由于矿井实际生产的需要，井下经常会安装一些用于调节巷道风量的调节风窗，在控制调节风窗开口面积时，由于不清楚风窗开口面积与其风阻之间的关系，往往是根据个人经验去估算风窗的风阻值，如果估算误差过大，很容易引起通风管理决策的失误，造成人力、物力以及资源的浪费，还影响矿井的正常生产。

目前，矿井研究风窗对巷道控风效应的影响主要存在以下几个难点：①测定工作强度大，现场实施条件困难，同时会严重影响矿井的正常生产；②矿井现场条件复杂，影响因素较多，测定误差较大。

因此，为解决以上问题，需要一种测定矿井风窗控风效应的方法及系统，能够有效准确地测定风窗的控风效应，操作过程简单，进而为矿井风量的调配提供技术支持，大幅度提高矿井风量调控的精度和效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供测定矿井风窗控风效应的方法及系统，能够有效准确地测定风窗的控风效应，操作过程简单，进而为矿井风量的调配提供技术支持，大幅度提高矿井风量调控的精度和效率。

本发明的测定矿井风窗控风效应的方法，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。

进一步，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。

进一步，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；