通风回路阻力测定值不闭合的简易合理分配方法及可靠性判定标准.pdf

通万‘回路陇刀测欠值牙 屯闭 合整的简易合滚 里 分 百已方法及可命性判宾指标 山 西矿业学院 吴世跃 一 、问题的提出 在矿并通风阻力测定中 , 常选择矿井通 风系统 中从入风口到出风口的一条主干回路 逐段测 定各分支巷道的通风阻力 , 进而 确定 各巷道的风阻 、摩擦阻力系数、分析通风机的 性能等 。 理论上各分支巷道阻力的理论值应 满足回路风压平衡定律 , 即 王凡十凡万一 『, 式中 瓦 回路 内各 分 支巷道阻力 的理 论 值 , 凡 回 路内通 风 机的风 压 理论值 , 尸 兀 回路内 自然风压理论值 , 。 现规定巷道阻力沿回路顺 时针 为正 ,逆 时针为负 , 通风机作用方向及自然风压作用 方向顺时针为负 , 逆时针为正 。 由于仪器的精度 、 风流的稳定性及测试 人员的技术等因素的影响 , 所以实测值总含 有误差并不满足回路风压平衡定律 , 即 艺 一 乙 言十 式中 凡 回路内各分支巷道 阻 力的 实 测 值 ,, , 回路内通风机风压的实测值 , , 回路内 自然风压的实测值 ,尸 我 回路阻力实测值的不闭 合差 , 尸 。 由于存在上述误 差 , 所以在整理通风阻 力 测定数据时必须解决这 样两个 间题一是 用什么指标来判断测定值的可靠性 , 二是如 何将不闭合差 △ 分配给每个 实测值 , 即 如 何求得各分支巷道阻 力理论值的最佳估计值 并使之满足方程及每个 实测值误差平方 和最小的要求 。 对于上 述 问题之一文献中 仅用闭合回路相对 误差 , 即 。 与 厂及 之 和之比来判断 。 实际上有时即使闭合回路 的 相对误差很小 , 而个别分支相对误差也可能 很大 , 所以仅用闭合回路的相对误差大 小来 判断通风阻 力的可靠性是不完善的 , 还 必 须 用各分支的相对误差来判断 。 要计算相对误 差 , 则必须知道各分支的误差 , 这正是间题之 二要解决的 。 文献川尽管采用 了比较科学合 理 的简易算术 平均分配误 差的方法 , 却未 给 以数学证 明 , 甚至指出这祥做是为 了避 免误 差理论分析的繁琐而采用的一种简化计算方 法 , 所以读者在采用该法时总是存在一些疑 虑 。鉴于上述原因, 本文将用最小二乘原理证 明算术平 均分配误差 方法 的科 学性及合理 性 , 即它能使实测值经过改正后满足方程 及所有实测值误差平方和最小 , 并在此 基 础 上讨论评价阻力测定值可靠性的指标及阻力 测定中应注意的事项 。 二 、通风阻力测定值的最小二乘估计 为 了应用等精度直接条件测定的最小二 乘原理 解决问题 , 假 定 由其它测定值计算得 到的阻力之间是相互独立的等精度直接条件 测定 , 即使非此 , 据文献压介绍 由此原理求得 的值也是比较合理的 。 为了避免书写上的麻 烦和形式上的重 复 , 下文阻 力的最佳估计值 仍然用与理论值相同的符号表示 。 各估计值 与实测值之差的平方和为 艺一无 ,十 场一凡 , 矛 丙 二一 瓦 将改写成如下形式 元二 一 石瓦一凡 ‘一气 △ 入 儿厂 公式一即回路阻力测 定值不闭 合差 的平均分配计算公 式及可靠性 判定指 标 , 由于它们是由条件测 定 最小二乘原理导 出的 , 所以是比较科学和合理的 。 将式代入式得 二 刃一凡 , 一兀 , 三 、计算实例与分析 入十艺兀 瓦 下表是某矿南风井通风阻 力测定数据处 理结果 。 从表中计算结果可得 出如下结论 , 通过 对式求小值可得无及而 。 对 式求极小值等价解如下矩阵形式表示的法方 程组 通风阻力测定数据处理表 气气爪凡 一一一一 凡机⋯心衍 ⋯ 二 服 一 ︸ 衍⋯ 一 对方 程两边左乘以系数矩阵的逆矩阵得 一一加 一一阴 瓦凡 燕 ⋯ ‘’’‘‘ 珊珊珊黑 绝库 库 相对误差差闭 合回路路 旱旱旱旱旱 ,误差差 绝对误差 凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸凸八 相 对误差差 ‘ 。 沁沁 平平平平平平平平平平平平平平平平平平平平平平均误 差差 。 “ 一 擎擎 一一一 一一一 。 瓦 ⋯一一们 一一 一 一 一 。 人一从 一 一 乙六 叨 乙无 协 一卫 匕 一兰生 将式代入式得 , 一 , 一 户匕 各分支巷道及闭合回路相对误差分别 、 正如前述的那样 , 闭合回路相对误差 仅有铸 , 而 , 与人的相对 误 差却分别 高达铸和拓 。 因此 , 分析通风阻 力 测定数据的可靠性时必须同时分析闭合回路 相对误差及各分支的相对误差 , 特别是阻力 测定的目的是为了改变某段巷道的阻 力状况 时 , 分析各段巷道 阻力测 定值的相对 误 差大 小就更显得重要了 , 若本例是为了分析 自然 风压的性能 , 则显得自然风压 的误差偏大 。至 于各分支巷道及闭 合回路的相对误差多大时 阻力测定是 可靠的 , 这 取决于通风 阻力测定 的目的及进一步的研究 。 。 气动隔膜泵在瓦斯抽方 丸 封孔中的应用 淮南潘一矿张怪金 矿井瓦斯抽放效果的好坏 , 同抽放钻孔 的施工质量 、抽放管路的铺设情况、钻孔的封 孔质量 、抽放设备的选型等因素有着密切的 关系 。 其中抽放钻孔的封孔质量对整个抽放 系统 的抽放效果起着重要的作用 。 我 ,国 目前 采用的大部分是黄泥砂浆人工封孔 , 该封孔 方法施工难度大 , 质理难以保证 。而聚氨脂封 孔及其他一些特殊的封孔方法 , 由于工艺要 求高 , 而且单价成本过高 , 目前只在个别局矿 采用 , 针对以上原因 , 我们开展了利用气动隔 膜 泵进行顺层煤层抽放钻孔 的封孔 试验工 作 。 气功隔膜泵是利用 。 一。人的 压缩空气为动力 源 , 推动泵体内的两个工作 腔 内的隔膜 , 驱使联杆联接的两块隔膜同步 运动 , 与此同时 , 另一个工作腔中的气体则从 隔膜的背后排出 , 一旦达到行程终点 , 配气阀 自动地将压缩空气引入另一个工作腔 , 推动 隔膜朝相反 的方 向运动 , 这样两块隔膜就同 步往复运动 , 造成工作腔体积的变化 , 从而将 介质连续地吸入排出 。该泵具有不需灌引水, 通过性 能好 , 允 许 通过的最 大颗 粒直 径 达 , 不需电 , 适用性 广 , 使用方便等特点 , 在井下使用比较方便 。 利用该泵进行注浆封 孔的具体过程如下 注浆前的准备工作 。 注浆前在已施工 完的钻孔内下好孔 内抽放套管和 注浆 管 , 为 了减少凝固时间 ,孔口用树脂锚固剂进行 封 堵和 固定抽放套管及 注浆管 , 其封堵 长度 为 左右 , 抽 放 套管为巾 、 总 长 测段阻力越小相对误差越大 。 因此 , 在通风阻力测定中为避免某段巷道实测值相 对误差特别大 , 应 尽可能的使各测 点间阻力 大致相等和少布置测点 。 算术 平均分配误差的方法是一种 简 明科学的计算方法 , 不需用复杂 的计算机即 可完成 , 便于现场工程技术人员的应用 。 此 外 , 该法还可用于同一节点风量实测值不平 衡差的计算 。 四 、结束语 本文主要内容是作者在应用最小二乘原 理处理通风阻力测定数据时 、从计算结果 中 发现的 。 一开始作者并不知道算术平均分配 误差就是最小二乘原理 的结 论 , 而是根 据最 小二乘原理经过一系列复杂的编程上机计算 。 后 发现计算结果有某种规律性的东西存在 , 当时 由于四舍五入产生的误差影 响 , 从计算 结果上还很难肯定这个结论的正 确性因 此 作者又对直接条件测定的最小二乘原理计算 过程进行 了严密的数学推导 , 从理论上证明 了算术平均分配误差的正确性 , 在此将其公 布于众以便使广大读者少走我这样的弯路及 该法的推广应用 。 参考文献 〔 〕淮南矿业学 院通风安全教研室 ,矿井通风技术测 定及应用 ,煤炭工业出版社, 〔 〕刘泽功 利用通风 系统调 风和 阻 力测定 求算复 杂通风网路分支风阻 ,媒矿安全 年 第期 , 〔 〕赵特 伟 ,试脸数据的整理分析,中国铁道 出版社, 责任编辑郭瑞年 协中中下必幸中够协中甲卜体份宁, 雾 文拿 雾 章宋 雾 简幸 丰介念 性于今节性于净下恤净 净协性卡卡协 煤孔结构特征的试验研 究 刘常洪汉煤矿安全 ,冲, 本文通过分析不同煤岩组分的煤 ,不同变质程度 的煤及不同破坏类型煤 的压泵试验结果 , 讨论了不同 煤的压汞曲线特征和孔径 、比表面分布规律 甲烷的 绝大部分是以吸附态存在于煤吸附孔的内表面上的 出了测量误差随氧浓度变化的计算公式 , 并进行了脸 证 新型惰气源的研究 邱雁 、肖德 昌等 煤矿安全 , ,冲, 一 本文重点介绍了三种制取惰氮气的方法 从气 体纯度 、工艺、设备、投资、成本、产气 诸多方面进行 综合权衡 ,认 为燃油除氧法为最佳 并提 出消除惰气 中 飞〕的技术途径 了刀 北票矿区 煤巷掘进 工作 面突出危险性预测预报 张玉功注煤矿安全 ,,撇, 一 本文重 点介 绍北票矿区煤巷掘进工作 面 突 出危 险性预测预报指标和临界值 、工艺方法、应用情况、存 在问题及解决途径 新型冰冷防热服功 能评价 王先鹤汉煤矿安全 、 ,冲, 文中叙述了刀乙 一 型防热服的结构及功能 布 并与其它型号的防热服进行了对比侧试测试结果表 明 , 该种防热服的各种功能优于其它型号的防热服 了汇 通风 回路阻力测定值不闭合差的 简易合理分配方 法 及 可命性判定指标 吴 世跃以煤 矿安全 ,, 冲 , 本文应用最小二乘原理证明了通风回路阻力测 定值不 闭合差算术平均分配法的科学性和合理性 , 并 讨论了评价阻力测定值可靠性的指标 丁 氧浓度的变化对光干 涉式甲烷 测 定 器示值的 影响 刘希平 、张兆样汪煤矿安全 ,冲, 本文从理论上探讨了 由于矿井大气中氧浓度的 变化而导致光干涉式甲烷测定 器示值偏高的原因 , 导 丁刀 白庄煤矿瓦斯涌出规律及 防洽对策 马晨晓 、王 兆 丰以煤矿安全 , , 翅 , 一 矿井瓦斯涌出不但与煤层 瓦斯含量 、采深及开 采 强度 、顺序有关, 而且与煤层瓦斯地质条件有关 密布 井田的断裂构造成特殊瓦斯涌出规律的主要原因 。 对 此所采 取的瓦斯防洽措施 , 取得了连续年瓦斯事 故无死亡的良好效果 本期 技术投计陈 忠 仁 编辑 煤矿安全编辑部 抚顺市望花区丹东路西段号 出版发行煤炭科学研究总院抚顺 分院 订阅本刊发行组 主编王展宇 印刷抚顺第二印刷厂 国内统一刊号 一 广告经营许 可证 抚工商广字 一。 号 定 价元每月 日出版 翻“ 山 石‘ , 石 份, 袍 心 、月 刀口月 口月了才“ , 挑勺月乃“、比 , “‘人几 , 认 , 内 ‘ “配众亡 矛苦 ‘尹 矛口口刃‘廿 义〕“了 , “功“月人汀 ‘法 以众了艺苗 ‘” 翻眺 ,“ 月 ‘己月少份 “ “为“ 而