一种矿井通风阻力自动测定方法

本发明涉及矿井风阻测定，更具体的涉及一种矿井通风阻力自动测定方法。

背景技术：

1、随着矿井综合机械化程度的提高、开采深度的不断增加，开采路线不断加长，瓦斯涌出量变得越来越大，且热害加剧，风量需求也更大；而且，矿井布置采掘面集中，甚至多采区同时开采，开采工作面的准备、投产等工作的循环接替，使矿井通风网络更加复杂，同时，漏风加大，这也使得通风管理工作加大了难度。因此，进行全矿井通风阻力测定，掌握矿井各巷道的风量、风阻等通风参数以及主要通风机运转参数，对矿井的安全高效生产具有极其重要的实用意义。

2、矿井通风阻力是衡量矿井通风状况的主要指标矿井通风阻力测定是生产矿井通风技术管理的一项重要内容。通过对矿井通风阻力的测定了解和掌握全矿井的通风阻力分布情况可为改善矿井通风状况、降低通风阻力提供依据；矿井通风阻力测定对于矿井的安全和经济运行具有十分重要的意义，其测定结果主要是用来优化通风网络和调节风机的运行工况点。

3、公布号为cn 109281698a的发明是基于相对压力的矿井通风阻力测定数据处理方法，该方法提供了一种测定数据数理方法，但是有数据获取精度较低，且数据较多处理复杂，公布号为cn 109753624a的发明是基于特征巷道的矿井通风阻力测定方法，该方法是基于某特征巷道进行测量，局限性较大，且过程复杂，测量精度不能保障，公布号为cn112253253a的发明专利申请公开了一种用于煤矿通风系统阻力实时监测系统，虽然有效解决了没有通风系统阻力监测系统的问题，但是其结构较复杂，也未完全解决上述问题，不能快速准确实现通风阻力测定。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明第一方面提出一种矿井通风阻力自动测定方法，包括：

2、获取巷道各测点的空气密度值，巷道风量值、巷道气体的静压值；

3、根据第一预设公式计算每一段巷道的第一风阻值，第一预设公式基于气体的静压值与空气密度值、巷道风量值和第二组预设系数的乘积确定；

4、根据气体的压差值获得每一段巷道的第二风阻值；

5、根据第二预设公式计算每一段巷道的第三风阻值，第二预设公式基于空气动力学的空气阻力计算公式确定；

6、根据预设系数加权过的第一风阻值、第二风阻值和第三风阻值，计算每一段巷道的加权平均值；

7、根据每一段巷道的加权平均值与巷道风量值平方的乘积，计算每一段巷道的通风阻力值和所有巷道的第一总通风阻力值。

8、优选地，获取巷道各测点的空气密度值，巷道风量值、巷道气体的静压值前还包括；

9、根据第一组传感器测量每一段通风巷道的风流的绝压值、气体的静压值、气体的差压值和饱和水蒸气分压值；

10、根据第二组传感器测量每一段通风巷道的空气密度值、风向值、风速值、空气温度值和空气相对湿度值。

11、优选地，巷道各测点的空气密度值基于根据第三预设公式确定，第三预设公式包括：

12、

13、式中，ρ表示空气密度；p0表示测点风流的绝对静压；表示空气相对湿度；t表示空气温度值；pω表示饱和水蒸气分压值。

14、优选地，获取巷道各测点的巷道风量值基于第四预设公式确定，第四预设公式包括：

15、q＝av

16、其中，a为管道截面积；v为风速值。

17、优选地，在计算所有巷道的第一总通风阻力值之后，还包括：

18、根据每一段巷道的加权平均值之和与每一段巷道的巷道风量值之和的乘积，获得所有巷道的第二总通风阻力值。

19、优选地，在获得所有巷道的第二总通风阻力值之后，还包括：

20、根据第一总通风阻力值和第二总通风阻力值的算术平均值，获得矿井通风阻力值。

21、本发明另一方面提供一种矿井通风阻力自动测定装置，包括：

22、获取模块，用于获取巷道各测点的空气密度值，巷道风量值、巷道气体的静压值；

23、第一风阻计算模块，用于根据第一预设公式计算每一段巷道的第一风阻值，第一预设公式基于气体的静压值与空气密度值、巷道风量值和第二组预设系数的乘积确定；

24、第二风阻获取模块，用于根据气体的压差值获得每一段巷道的第二风阻值；

25、第三风阻计算模块，用于根据第二预设公式计算每一段巷道的第三风阻值，第二预设公式基于空气动力学的空气阻力计算公式确定；

26、均值计算模块，用于根据预设系数加权过的第一风阻值、第二风阻值和第三风阻值，计算每一段巷道的加权平均值；

27、矿井风阻计算模块，用于根据每一段巷道的加权平均值与巷道风量值平方的乘积，计算每一段巷道的通风阻力值和所有巷道的第一总通风阻力值。

28、本发明另一方面提供一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如第一方面任一项所述的一种矿井通风阻力自动测定方法。

29、本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如第一方面任一项所述的一种矿井通风阻力自动测定方法。

30、本发明实施例提供一种矿井通风阻力自动测定方法，与现有技术相比，其有益效果如下：

31、本发明提供的方法在需要测量矿井通风阻力数据时，可通过测量每一段通风巷道内测点的风向、风速、温湿度、绝压、差压来计算每一段巷道通风阻力，通过每段巷道传感器的数据，利用同步测定法和压差法计算矿井测点通风阻力，然后取两种方法的平均值作为该巷道的通风阻力，最后通过对每段巷道的通风阻力进行累加得出整个矿井通风阻力，该方法是基于气压计同步测定法，在测量过程中取消了传统方法中的移动铺管步骤，通过控制设备自动测量井下巷道各测点的静压，从而准确快速地得出整个矿井的通风阻力，本发明测定矿井通风阻力数据比较方便快捷，能够及时获得矿井通风系统实际情况。

技术特征：

1.一种矿井通风阻力自动测定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种矿井通风阻力自动测定方法，其特征在于，所述获取巷道各测点的空气密度值，巷道风量值、巷道气体的静压值前还包括；

3.如权利要求1所述的一种矿井通风阻力自动测定方法，其特征在于，所述巷道各测点的空气密度值基于根据第三预设公式确定，所述第三预设公式包括：

4.如权利要求1所述的一种矿井通风阻力自动测定方法，其特征在于，所述获取巷道各测点的巷道风量值基于第四预设公式确定，所述第四预设公式包括：

5.如权利要求1所述的一种矿井通风阻力自动测定方法，其特征在于，在计算所述所有巷道的第一总通风阻力值之后，还包括：

6.如权利要求5所述的一种矿井通风阻力自动测定方法，其特征在于，在获得所有巷道的第二总通风阻力值之后，还包括：

7.一种矿井通风阻力自动测定装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一项所述的一种矿井通风阻力自动测定方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一项所述的一种矿井通风阻力自动测定方法。

技术总结
本发明公开了一种矿井通风阻力自动测定方法，涉及矿井风阻测定技术领域，包括：获取巷道各测点的空气密度值，巷道风量值、巷道气体的静压值，根据第一预设公式计算每一段巷道的第一风阻值，根据气体的压差值获得每一段巷道的第二风阻值，根据第二预设公式计算每一段巷道的第三风阻值，根据预设系数加权过的第一风阻值、第二风阻值和第三风阻值，计算每一段巷道的加权平均值，根据每一段巷道的加权平均值与巷道风量值平方的乘积，计算每一段巷道的通风阻力值和所有巷道的第一总通风阻力值。该方法可以实时地直观性反映矿井、采区、工作面通风阻力分布情况，够更加简单地测量，减少了监测人员的劳动强度。

技术研发人员：王振平,冯小康,王伟峰,马砺,邓军,刘韩飞,杨博,尉霁,商小鹏,易泓印,李卓洋,吴金钟,郭玉梁,王琳,李高爽,李煜
受保护的技术使用者：西安科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14