[发明专利]高温矿井通风降温系统的网络解算方法

说明书

本发明提供了一种高温矿井通风降温系统的网络解算方法。该解算方法如下：S1，计算出高温矿井的井下巷道热交换对风流参数的影响；S2，高温矿井通风降温系统为由若干个并联通风巷道分支和若干个串联通风巷道分支构成复杂通风网路，计算出复杂通风网路风量的能量消耗；S3，计算井下巷道的热交换对复杂通风网路风量分配的影响；S4，对复杂通风网路各分巷道支风量进行网络解算。本发明基于热力学分析，建立风流的质量流量与风温之间，以及风流进出的空气焓的变化；与传统通风降温系统比较，除了通风降温系统网路的风量平衡和风压平衡关系，还建立了焓平衡关系式，以三个平衡方程式作为迭代的基本方程，具备计算精度高的优点。

技术领域

本发明涉及矿井通风降温技术领域，尤其涉及一种高温矿井通风降温系统的网络解算方法。

背景技术

在矿井生产过程中，基于工人生理、健康和安全的需要，矿井作业环境必须有充分的新鲜空气供给，新鲜空气通过井下通风系统进入矿井作业环境，而污浊空气、井下产生的热湿空气则通过风机排出。对高温高湿矿井通风系统还要考虑热湿交换。

高温矿井降温的最基本措施是通风，即首先在作业面形成贯通风流，然后采取相应的降温措施，这是一种经济有效的方法。矿山可采用控制入口风流温度、加大风量和合理分配风量等措施实现矿井降温的目标。由此可以看出，在高温矿井中如何合理分配风量显得尤为重要，而风量的分配是由矿井的通风系统提供和控制的。因此，高温矿井通风系统的建立是实现矿井降温的基础。为此，将高温矿井降温参数与通风系统的网络解算结合起来，进行高温矿井通风系统的设计就显得尤为重要。

申请号为CN201510078010.1的发明专利公开了一种矿井通风网络解算算法及矿井通风网络预测系统。该网络解算方法包括：S1.根据建立的含有N条分支、J个节点的通风网络图，初始化通风网络及风网数据；S2.对所述N条分支按一般类型巷道、风机巷道、固定风量巷道进行分类，按风阻值升序排列后进行存储；S3.创建最小生成树，并按余树分支类型分类圈划独立回路，独立回路数为M＝N-J+1，需迭代回路数为IterM；S4.遍历所有需迭代回路，判断每个需迭代回路的迭代精度，若所有需迭代回路的迭代精度均超过预设的迭代精度，则结束迭代；否则计算每个需迭代回路的风量迭代值，对每个需迭代回路中各分支按迭代式进行风量修正。但是，该方法并没有结合热力基础进行分析，存在计算缺陷和计算精欠佳的不足。

有鉴于此，有必要设计一种改进的高温矿井通风降温系统的网络解算方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温矿井通风降温系统的网络解算方法。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种高温矿井通风降温系统的网络解算方法，包括如下步骤：

S1，计算出高温矿井的井下巷道热交换对风流参数的影响；

S2，高温矿井通风降温系统为由若干个并联通风巷道分支和若干个串联通风巷道分支构成复杂通风网路，计算出复杂通风网路风量的能量消耗；

S3，计算井下巷道的热交换对复杂通风网路风量分配的影响；

S4，对复杂通风网路各分巷道支风量进行网络解算。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，井下巷道热交换对风流参数影响的计算过程为：

在井下巷道考虑各种热源的影响，对于任意一条水平井下巷道的终端温度可表示为：

ΔT＝T₁-T_gu；

巷道内气流的计算密度为：