矿井涌水是煤炭开采过程中面临的主要自然灾害之一,它不仅影响煤矿的安全稳定运行,还可能造成重大的经济损失和人员伤亡。在矿井涌水事件中,能够及时准确地判别涌水的水源,对于采取恰当的疏干、降压、注浆等防治措施至关重要。水源判别的准确性直接关系到矿井水害防治的成败。 为了有效解决这一问题,本文提出了一种基于多元统计学方法的聚类分析技术,并且利用了统计分析软件SPSS进行水源判别的实践应用。多元统计学方法提供了一系列的分析工具,用以从大量的数据中提取出有用信息和规律,它是一种先进的数据处理手段。而聚类分析则是一种无监督的机器学习方法,它通过对数据集进行分组,使得同一组内的数据对象之间相似度高,不同组之间的对象相似度低。在矿井涌水水源判别中,聚类分析可以用来发现不同水源样本之间的内在结构和关联,有助于理解水源的分布特征和属性。 在本文中,作者选择了安徽某矿井的33个水化学常规分析样品,这些样本包含了不同的地下水来源。为了进行判别分析,作者首先定义了5组已知水源类型的典型样本,包括太灰水样、北翼大巷GMK断层后遇到的八含出水样、深部八含出水样、七含水样和松散层三含水样。这些样本作为标准类型用于后续的聚类分析,以便于将未知的水源样本与已知类型进行对比和分类。 作者还详细列出了各个样本的水化学成分含量,例如Na+、Ca2++Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-+HCO3-等离子的浓度。通过这些水化学成分,可以对矿井涌水的地下水来源进行详细的分析。这些指标反映了不同水源的化学性质,为聚类分析提供了基础数据。在聚类分析中,作者利用SPSS软件对33个样本进行了多元统计分析,从而识别出样本间的相似性和差异性,将它们归入不同的类别。 聚类分析在实际应用中具有很强的实用性,尤其是在矿井涌水水源判别领域。使用聚类分析能够简化对水源的初步分析工作,快速识别和分类出不同的地下水来源,为矿井水害防治提供科学依据。同时,由于聚类分析属于无监督学习,它不依赖于事先设定的分类标签,这使得它在处理未知或不完全信息时特别有效。 在当前的技术条件下,传统的统计学习理论在地下水来源分析中已经比较成熟,但仍然存在一定的局限性。例如,传统的统计方法往往需要大量的样本数据,这在实际中可能难以满足。此外,传统方法可能无法处理复杂或非线性的数据关系。聚类分析作为一种新兴的多元统计方法,其能够处理上述问题,并在实际操作中表现出更好的灵活性和适应性。 在矿井安全防治工作中,聚类分析不仅有助于水源的识别,还能够为矿井水害的早期预警系统提供技术支持。通过聚类分析对矿井水质进行实时监测和趋势预测,可以更好地对矿井涌水事件进行风险评估和管理。 聚类分析作为一种有效而实用的多元统计方法,在矿井涌水水源判别中展现出了其强大的应用潜力。随着计算机技术的快速发展和统计分析软件的不断进步,未来的矿井涌水水源判别工作将更加智能化、精确化,为矿井安全生产提供有力的技术支撑。
2025-06-20 17:31:19 309KB 首发论文
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矿井通信系统培训课件.pptx
2025-05-27 12:17:06 4.78MB
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高家堡煤矿热源分析与首采工作面风温预测研究的知识点涵盖了矿井热害的理论、数值分析、预测方法以及降温设计的支撑技术。 矿井热源分析是了解矿井内部温度变化的基础。矿井投产初期,由于地热、机械设备运行、煤炭自燃等产生的热量,会导致矿井内部温度迅速升高。准确的热源分析可以帮助我们识别温度升高的主要原因,并为后续的热害防治提供依据。 文中提到的数值分析和预测方法是矿井风温研究的重要手段。通过建立相应的数学模型和物理模型,利用计算机模拟和数值计算,能够预测不同条件下的矿井内部温度和风流温度变化。这样不仅能够提前了解工作面的热环境,还能为采取有效的降温措施提供科学依据。 反演验证是通过对已知条件下的数据进行处理,验证所建立模型的准确性和可靠性。在研究过程中,通过对比预测结果和实际监测数据,可以检验模型是否能准确描述矿井的实际热环境。 文章中出现的公式,如(1)Qw=Mwcw(twH-twk),(2)QK=0.003mK·L0.8(ts-tf),(3)Qz=9.81×10-3MBZ,(4)Qc=0.8kZP,(5)Qo=qoLU,(6)Qr=qr·N等,分别代表了不同热交换和热流计算的方法。这些计算公式涉及的参数包括质量流量(Mw、mk)、比热容(cw)、温度差(twH、twk、ts、tf)、矿井长度(L)、矿井截面积(A)、孔隙率(φ)和设备功率(P、kZ)等,它们共同决定了矿井内部的热动态。 文中提及的热害相关知识点,是指由于矿井温度升高而对工作人员安全和工作效率造成威胁的一种情况。在高温环境下工作,人体容易出现热射病等热伤害症状,因此需要采取有效的措施控制矿井温度,保障生产安全。 首采41103工作面的风流温度预测是本研究的重点之一。通过预测工作面的风温,可以为矿井的设计和运营提供关键信息。这包括了确定通风系统的配置、制定有效的降温措施以及优化工作环境。 此外,文中还涉及了矿井降温设计的技术支持和理论依据。这包括了对降温系统的选型、布置、降温能力的计算以及系统运行时的热能损失评估。降温设计的目的是通过各种措施,如增加通风量、使用制冷设备、表面冷却等方法,降低矿井内部的温度,减轻热害。 高家堡煤矿热源分析与首采工作面风温预测研究的知识点涵盖了矿井热害的基础理论、热源分析和识别、数值分析与预测技术、反演验证方法以及矿井降温设计的实施策略等多个方面,这些都是保障矿井安全生产的重要技术支撑。
2025-05-13 00:06:14 235KB 矿井降温 高温预测
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针对传统的矿井采区供电设计系统存在绘图与计算分离、整定计算滞后于现场供电系统变化的问题,提出了一种基于AutoCAD的矿井采区供电设计系统的设计方案。该系统在AutoCAD平台上利用其内嵌的VBA进行二次开发,通过编写程序扩展AutoCAD的功能,将供电设计的绘图、计算、文档管理等工作集中在一个软件下实现。实际应用表明,该系统具有交互性好、操作方便、可靠性高等特点。
2025-04-15 21:01:06 389KB 行业研究
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《Flac3d6.0矿井巷道支护与煤层开采充填技术研究教程:代码版》,Flac3d6.0 巷道支护与煤层开采充填源代码教程:集成初学者的实用工具包,Flac3d6.0源代码,用于巷道支护,煤层开采和充填,代码可直接导入运行,并有汉语注释说明每句代码含义,适合初学者用来学习。 直接联系。 包含三组代码: (1)巷道开挖:研究巷道开挖后地压对巷道稳定性的影响; (2)巷道锚杆支护:内置锚杆+衬砌命令,研究巷道在支护条件下地压对巷道稳定性的影响; (3)工作面充填开采:研究煤层开采后采空区充填与否对上覆岩层的影响特征,包括应力场、位移场和破坏场等等,有充填体,可以研究充填体条件下的围岩变化,也可以删掉充填体研究采空区,根据自己研究内容调整。 ,Flac3d6.0源代码; 巷道支护; 煤层开采; 充填; 代码导入运行; 汉语注释说明; 初学者学习; 巷道开挖; 地压影响; 锚杆支护; 工作面充填开采; 应力场; 位移场; 破坏场; 充填体; 围岩变化。,Flac3d6.0巷道支护与煤层开采充填研究代码集
2025-04-10 16:31:50 785KB
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矿井通风系统调节是矿井安全生产的重要组成部分。矿井通风系统复杂,其风量和风向的调节涉及到多个变量和参数的综合作用。在调整矿井风量时,需要考虑到风量在巷道中的分配、风阻的大小、风量控制设施的设置、以及整个矿井通风网络的运作效率等。矿井通风系统的调节方法有很多种,但每种方法都有其特定的适用场景和限制。本文主要探讨的是一种称为节点分流路线法的矿井风量调节方法。 节点分流路线法的核心在于对通风网络中具有分流功能的节点(分流节点)进行详细的分析和调节。分流节点是那些有多条巷道存在风流分流的节点。在调整风量时,需要首先确定这些分流节点,并按照一定的顺序对它们的分流风路进行阻力平衡。阻力平衡是指确保通过每个分流节点的各条风路的风阻是相等的,或者按照预定的比例进行分配,从而使风流按预期的路径流动。 文中提到,为了实现对矿井风量的有效调节,需要合理设置调节风窗的位置并确定它们的阻力大小。风窗是矿井通风系统中用来调节风流的装置,通过改变风窗的大小或位置来控制经过的风量。增阻调节法是一种常见的方法,即通过增加特定巷道的阻力来调节风量。但是,这种方法并不总能以最少的风窗达到最佳的调节效果。 节点分流路线法的实施步骤包括: 1. 查找分流节点:识别出通风网络中所有具有分流功能的节点。 2. 分级分流节点:根据分流的层次,将分流节点分为不同的级别。第一级分流节点是指那些风流首次分流的位置。随后的各级分流节点的风流是由上一级分流节点提供的。 3. 分流节点阻力平衡:从最后一级分流节点开始,逐级向上进行阻力平衡,最终到达第一级分流节点。在进行阻力平衡时,需要对每条分流风路进行计算,并在需要的情况下调整阻力,以达到平衡状态。 为了达到有效调节风量的目的,必须细致分析矿井通风网络,选择最合适的节点和分支进行阻力调节。文中举例说明了通过阻力平衡对某矿井通风网络进行调节的过程。这个例子演示了如何选择在特定的分流风路上增加阻力以平衡风量,并最终调整到所需的风量分布。 该调节方法要求矿井通风技术专家对通风网络有深入的理解,不仅需要掌握通风理论和流体力学知识,还需要能够利用实际测量数据来优化风量分布。通过对通风网络进行科学的调节和管理,可以有效提高矿井的通风效率,确保作业点得到所需的风量,同时也能节约能源消耗,降低运行成本。 矿井通风系统是一个动态变化的复杂系统,需要矿井通风管理工作人员不断探索新的调节方法和技术,以适应不同矿井的特点和需求。节点分流路线法提供了一种科学的调节思路,能够帮助矿井以最小的投入达到最优的通风效果,保证矿井安全生产。
2024-12-27 15:06:07 177KB 首发论文
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矿井通风网络解算程序是用于模拟和优化地下矿山通风系统的重要工具,它基于FORTRAN90编程语言实现。FORTRAN90是FORTRAN语言的一个重要版本,具有更现代的特性,如模块化、数组运算和面向对象编程,使得编写复杂的科学计算程序更加便捷。 在矿井通风网络解算中,程序主要涉及以下几个核心知识点: 1. **通风网络模型**:矿井通风网络是由一系列风门、风井、巷道等组成的物理模型,这些元素在程序中被抽象为节点(如工作面、通风区)和边(如风路)。通过建立这些元素间的连接关系,可以构建一个数学模型来描述空气流动。 2. **风量平衡**:通风网络解算的核心在于求解风量平衡方程。每个节点的进风量等于出风量,而边上的风压差与风量成正比。通过迭代算法,如梯度下降法或牛顿法,可以找到满足所有节点风量平衡的解。 3. **FORTRAN90编程**:在FORTRAN90中,可以使用数组和子程序来表示节点和边,以及进行数值计算。程序可能包括输入输出模块(读取矿井布局数据、用户设定等),解算模块(执行风量平衡计算),和输出模块(显示结果、生成报告等)。 4. **数据输入**:文件`Sample1.txt`可能包含了矿井通风网络的结构数据,如节点的位置、风阻系数、连接关系等。程序需要解析这些数据并构建网络模型。 5. **结果输出**:文件`Res.txt`可能是程序运行后的结果,包括每个节点的风量、风压、风速等参数,以及网络的整体性能指标,如总风量、平均风速、通风效率等。 6. **调试与测试**:`Vent.f90`是FORTRAN90源代码文件,开发过程中需要通过编译器进行编译和链接,然后运行并调试。可能包含各种边界条件和异常处理的测试用例,以确保程序在不同情况下都能正确运行。 7. **优化与改进**:矿井通风网络解算不仅需要求得解,还可能涉及到网络的优化,例如最小化能耗、提高通风质量等。这可能需要引入额外的优化算法,如遗传算法、粒子群优化等。 8. **安全考虑**:矿井通风系统直接影响到矿工的生命安全,因此解算程序必须准确无误。在设计和实现时,应考虑到各种实际因素,如温度、湿度、瓦斯浓度等,以确保通风网络的安全和稳定。 通过理解和应用这些知识点,矿井通风网络解算程序能够帮助工程师分析矿井通风系统的现状,预测调整措施的效果,并为矿山提供安全、高效的通风方案。
2024-12-19 15:55:05 6KB 通风网络 fortran 矿井通风
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矿井通风计算是矿业工程领域中的一个重要环节,它关乎到矿工的生命安全和生产效率。在矿井中,通风系统负责排除有毒有害气体、提供新鲜空气,并维持适宜的工作环境温度,确保作业的安全与健康。本软件是专为进行矿井通风计算而设计的小巧型工具,无需安装,方便快捷,特别适用于进行课程设计或毕业设计。 矿井通风计算主要包括以下几个关键知识点: 1. **通风阻力计算**:通风阻力是矿井通风网络中空气流动所遇到的阻力,包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力源于风道内壁对气流的摩擦,局部阻力则由风道内的弯头、阀门等突变引起。计算通风阻力需要了解风道的尺寸、形状、材质以及风速等因素,通过特定的阻力系数进行计算。 2. **需风量确定**:矿井需风量是指为了保持正常工作环境和安全所需的新鲜空气量。需风量的计算要考虑矿井的开采面积、开采深度、工作面数量、工作面的瓦斯涌出量等因素。根据国家和行业的规定,还需确保每名矿工获得足够的新鲜空气。 3. **通风网络分析**:矿井通风网络是由各种风道组成的,包括主巷、支巷、联络巷等。通过建立通风网络模型,可以分析各风路的风量分配,以及如何调整风门、风机等设备以优化通风效果。 4. **风机选型与布置**:选择合适的风机至关重要,要考虑其功率、效率、噪声等因素。风机的布置位置应能确保整个矿井的均匀通风,同时减少能量损失。 5. **通风模拟与优化**:利用软件进行通风模拟,可以预测不同操作条件下的通风状态,如风压分布、风量变化等。通过模拟结果,可以对通风系统进行优化,提高通风效率,降低能耗。 6. **安全标准与规范**:矿井通风设计必须符合国家和行业的安全标准,如《煤矿安全规程》等,以确保通风系统的安全性。 这款免安装版的矿井通风计算软件,简化了复杂的手动计算过程,使用户能够快速进行通风参数的估算和分析,对于学生和专业人士来说,是一款实用的辅助工具。通过熟练掌握这些计算方法和应用软件,可以有效提升矿井通风设计的质量和效率,保障矿井安全生产。
2024-12-19 15:32:05 375KB 矿井通风
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针对矿井巷道断面人工测量方式费时费力、误差大以及现有巷道断面测量仪检测速度慢、无法实现上位机实时监测等问题,提出了一种基于PLC和ZigBee网络的矿井巷道断面瞬时监测系统的设计方案。该系统中,PLC输出2个6 400个/s的高速脉冲序列,分别用于控制步进电动机旋转和驱动脉冲式激光测距仪测距;HC0,HC1高速计数器分别对2个脉冲序列计数;步进电动机步进角设置为0.45°;激光测距仪旋转1周后,PLC计算出巷道断面的周长和面积,并将计算结果通过ZigBee网络发送至上位机进行实时显示。实验结果表明,该系统每隔10s更新显示巷道断面的周长和面积,周长测量的相对误差不超过0.5%,面积测量的相对误差不超过0.9%。
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针对传统图像去噪方法易使图像模糊和丢失边缘信息等问题,根据煤矿井下视频图像光度不均、噪声较大的特点,提出采用基于改进的简化脉冲耦合神经网络对煤矿井下图像进行去噪处理。对简化的脉冲耦合神经网络模型中神经元连接强度β的选取方法进行改进,使β依赖于图像像素灰度值,从而更加有效地去除椒盐噪声;对动态门限的衰减时间常数αE的选取方法进行改进,使αE依赖阈值输出的放大系数vE,减少整个模型的参数,并通过实验选取vE值。实验结果表明,与传统的中值滤波、均值滤波方法相比,基于改进的简化脉冲耦合神经网络的去噪方法不仅有效去除了矿井图像的椒盐噪声,而且很好地保持了图像的边缘等细节特征。
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