矿井通风仿真理论与实践PDF电子书下载

第一篇 MVSS 3.0简介 1

1 MVSS 3.0可视化界面 1

1.1 用户菜单 1

1.1.1 MVSS 3.0主框架界面 1

1.1.2 MVSS 3.0主界面 2

1.2 工具栏与快捷方式 13

1.3 鼠标单击、双击操作下的巷道、节点、风门、风机 13

1.3.1 鼠标单击、双击巷道 13

1.3.2 鼠标单击、双击节点 13

1.3.3 鼠标单击、双击风门 13

1.3.4 鼠标单击、双击风机 13

1.4 鼠标右键点击巷道、节点、风门、风机 17

1.4.1 鼠标右键点击巷道 17

1.4.2 鼠标右键点击节点 21

1.4.3 鼠标右键点击风门 21

1.4.4 鼠标右键点击风机 22

2 风流分配仿真与通风网络拓扑关系自动创建 24

2.1 矿井模型 24

2.2 MVSS 3.0文档创建 27

2.2.1 用DXF格式文件生成仿真系统图 27

2.2.2 用井巷的三维节点坐标及巷道拓扑关系数据文件生成仿真文档 29

2.2.3 鼠标绘制生成仿真文档 29

2.2.4 仿真文档数据库录入 29

2.3 矿井模型风流分配仿真 33

2.4 MVSS 3.0网络拓扑关系自动建立与管理功能 37

3 矿井通风系统仿真与按需调节 45

3.1 模拟新掘井巷的贯通 45

3.2 模拟老巷道报废 47

3.3 模拟井巷断面或长度变化 47

3.4 模拟风门个数、位置、调节量 49

3.5 模拟风井与风机 49

3.6 模拟井下局部通风机以及多级机站通风 53

3.7 通风网络风流按需分配仿真 56

3.7.1 网络风流按需分配仿真 56

3.7.2 固定半割集下的按需分风 56

3.8 网络增阻调节 57

4 基于仿真技术的矿井通风系统综合分析与评价 64

4.1 通风网络角联结构分析 64

4.2 风网平衡图 67

4.3 地面主要通风机选型 72

4.4 多风机联合运转分析 75

4.5 矿井自然风压分析 77

第二篇 MVSS 3.0数学模型与算法 79

5 风流流动状态 79

5.1 状态方程 79

5.2 管流的概念及研究方法 79

5.3 三维、可压缩、非定常流动状态方程 80

5.3.1 流场参数 80

5.3.2 三维、可压缩、非定常流动 80

5.4 黏性风流运动方程 81

5.5 伯努利方程 83

5.5.1 黏性风流微元流束伯努利方程 83

5.5.2 管流的能量方程 84

5.5.3 风流任一断面上的能量 87

5.5.4 点压能 87

5.6 通风网络中非定常流动的数学模型及解法 88

5.6.1 井巷内空气非定常流动能量方程 88

5.6.2 通风网络中非定常流动的数学模型及解法 88

6 通风网络符号体系及图的运算 90

6.1 基于图论的通风网络 90

6.1.1 通风网络拓扑关系 90

6.1.2 通风网络拓扑关系的矩阵表示 92

6.2 树 95

6.2.1 树、生成树、余树 95

6.2.2 树的确定方法 95

6.2.3 最小树 95

6.2.4 树的基本性质 96

6.3 深度优先搜索法 96

6.3.1 有向图中任意两节点之间的正向深度优先搜索 96

6.3.2 有向图中任意节点的深度优先遍历搜索 100

6.3.3 搜索策略与退栈策略 100

6.4 回路 100

6.5 通路 101

6.5.1 无单向回路通路算法 101

6.5.2 有单向回路通路算法 106

7 通风网络自然分风模型及算法 107

7.1 通风网络自然分风研究现状 107

7.2 通风网络自然分风模型及算法 107

7.2.1 通风网络自然分风计算预处理 107

7.2.2 通风网络的基本定律 108

7.2.3 阻力定律 109

7.3 自然分风算法 109

7.3.1 Barczyk法 109

7.3.2 Scott-Hinsley（斯考德-恒斯雷）法 111

7.4 分风算法中的一些具体问题 113

7.4.1 基准分支的拟定与迭代处理 113

7.4.2 通风机特性曲线的处理 113

7.4.3 分风算法评估 113

8 网络优化调节数学模型及其算法 116

8.1 网络调节与通风系统优化研究现状 116

8.2 网络优化研究国内外概况 116

8.3 优化调节的通路法 118

9 风网平衡图自动绘制模型 121

9.1 风网平衡图研究现状 121

9.2 风网平衡图的概念和性质 121

9.2.1 风网平衡图的概念 121

9.2.2 风网平衡图的性质 122

9.3 基于深度优先搜索的风网平衡图绘制通路法 124

9.4 立体网络的平衡图 125

10 角联结构自动识别和网络简化数学模型 127

10.1 角联结构研究现状 127

10.2 通风网络中的角联分支的定义及性质 127

10.3 角联结构的数学模型及算法 129

10.3.1 通路法 129

10.3.2 路径法与角联分支的广义定义 131

10.3.3 无向图的角联结构 134

10.4 网络简化 135

10.4.1 网络简化的意义 135

10.4.2 子网 136

10.4.3 网络简化的层次算法 136

10.4.4 通风网络简化与参数等效变换 137

11 最大通风能力数学模型 139

11.1 极值流的概念 139

11.1.1 单一源汇网络与半割集的概念 139

11.1.2 极值流的概念 140

11.2 最大通风能力研究现状 140

11.3 独立通路法 140

11.3.1 独立通路的概念及其算法 140

11.3.2 独立通路法确定网络的极值流 141

12 通风网络稳定性、可靠性数学模型 143

12.1 通风网络稳定性 143

12.1.1 分支的灵敏性 143

12.1.2 利用灵敏度定量确定网络稳定性 146

12.2 可靠性数学模型 147

12.2.1 通风系统可靠性算法 147

12.2.2 基于通风系统可靠性的巷道分级管理 150

13 通风网络中的单向回路问题 153

13.1 问题的提出 153

13.2 无单向回路时确定通路的矩阵法 154

13.3 有单向回路时通路矩阵的算法存在的问题 155

13.4 深度优先搜索法确定有单向回路的通风网络的全部通路 156

13.5 避免单向回路出现或减少单向回路影响程度的方法探讨 156

13.5.1 优化机站（局部通风机）位置 156

13.5.2 在旁侧风路或循环体外增设机站（局部通风机） 156

13.5.3 网络优化调节减少循环风的影响 157

13.6 含有单向回路的风网平衡图绘制方法 157

第三篇 MVSS 3.0可视化程序设计 160

14 框架模块设计 160

14.1 程序设计模块划分 160

14.2 框架设计 160

14.2.1 文档类 160

14.2.2 视图类 162

14.2.3 视图框架窗口类与文档模板 166

14.3 视图工具类设计 166

14.3.1 基类（TTool） 166

14.3.2 增加实体图形对象工具类（AddTool） 168

14.3.3 选择图形实体工具类（SelectTool） 169

14.3.4 视图变换操作类（ViewTool） 170

14.3.5 简化工具类（SimpleTool） 171

15 矿井通风系统元件对象可视化模块设计 172

15.1 矿井通风系统图形绘制方式的选择 172

15.2 通风系统元件对象可视化类分析 174

15.3 通风系统元件对象可视化类设计 174

15.3.1 图形基类（TGraph） 174

15.3.2 巷道可视化类（TTunnel） 177

15.3.3 节点可视化类（TJoint） 178

15.3.4 构筑物可视化类（TGate） 179

15.3.5 通风动力装置可视化类（TFan） 180

15.3.6 风流方向可视化类（TDirection） 181

15.3.7 风网平衡图可视化类（TQHGraph） 182

15.3.8 消隐类（TTHide） 184

15.4 通风系统元件集合管理类设计 184

16 矿井通风网络拓扑关系自动创建与管理模块设计 188

16.1 矿井通风系统拓扑关系自动建立和维护序列图 188

16.2 矿井通风网络拓扑关系模块代码 188

17 数据库模块设计 193

17.1 数据文件管理方式 193

17.2 数据库管理方式 193

17.3 数据库方式的选择与实现 194

17.4 矿井通风系统元件对象属性数据管理序列图 199

18 视屏定宽度巷道、局部简化与巷道消隐模块设计 200

18.1 视屏定宽度巷道 200

18.2 局部简化模块设计 203

18.3 巷道消隐模块 209

18.3.1 巷道相交双线交点坐标计算 209

18.3.2 确定相交巷道双线消隐部分层位关系 210

18.3.3 巷道消隐程序实现机制 210

18.3.4 巷道消隐双线交叉处自动消隐序列图 211

18.3.5 巷道消隐程序实现 211

第四篇 MVSS 3.0在晋煤集团的应用 212

19 生产矿井通风仿真技术路线综述 212

19.1 通风系统普查 213

19.2 仿真文档创建 214

19.3 通风系统参数测试与数据处理 214

19.3.1 巷道、节点、构筑物参数测试 214

19.3.2 通风机性能参数测试 215

19.3.3 数据处理 217

19.4 矿井通风系统现状仿真 217

19.5 误差分析与系统自适应 218

19.6 工业试验 218

19.7 通风系统综合分析与评价 218

19.8 利用通风仿真系统模拟改造方案 219

20 成庄矿通风仿真文档创建 220

20.1 成庄矿简介 220

20.2 成庄矿系统普查 222

20.3 仿真文档创建 222

20.4 参数测试与数据处理 222

20.5 成庄矿通风现状仿真 232

20.6 误差分析 233

20.7 工业试验 236

21 成庄矿通风系统优化改造仿真 239

21.1 2号风井的投运 239

21.2 二、四盘区分区通风 240

21.3 3号风井的投运 240

21.4 三、五盘区分区通风 241

21.5 四盘区扩能规划 241

21.5.1 专用回风道贯通 242

21.5.2 四盘区下部延伸 243

21.5.3 新风井贯通 243

22 矿井仿真系统在凤凰山矿的应用 245

22.1 凤凰山矿概况 245

22.2 凤凰山矿通风现状 245

22.3 凤凰山矿通风仿真系统构建 248

22.4 凤凰山矿通风系统改造方案模拟 248

附录 成庄矿通风现状仿真数据 249

参考文献 278