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江 西 煤 炭 科 技2007年第 3期 JI ANGXICOAL SCI ENCE 阻力路线; 通风网络 中图分类号 TD722 文献标识码 B文章编号 1006- 2572 2007 03- 0037- 02 Application ofComputational onMap in Deter m iningM axi mum Resistance Route ofVentilation XU X ianghua , SH IBm i ing Dept . of Resources Development andM anage ment Engineering , AnhuiUniversity of Science and Technology , Huainan Anhu i232001, china Abstract The authors have introduced a sm i ple ,clear and ne w co mputational on map to obtain the maxm i um resistance and its route in ventilation net work accurately and efficiently . KeyW ords roadway resistance force; resistance route ; ventilation net work 煤矿井下各种巷道相互交汇, 网络极其复杂, 在计算 巷道最大阻力与确定最大阻力路线时往往带来很大困难。 如果采用传统的人工方式进行, 不仅费时费力, 效率低, 还 延缓工作的进展, 而且在手工计算与确定的过程中, 容易 出现错误。 为提高工作效率与准确率, 利用一种图上计算法确定 网络中最大风阻与最大阻力路线, 既便捷又准确。这种图 上计算法利用网络图直接进行图上计算, 对网络节点逐个 计算, 降低计算难度与复杂程度, 从而实现简单、 快捷的目 的, 最终为网络结果合理调整与风量合理调节提供依据, 为降低与防止矿井灾害提供数据上的依据。 1 图上计算法 1. 1 原理 图上计算法是一种简单地作图与计算相结合的方法, 先从网络图的始点开始计算, 根据图上所标示的参数逐个 向前计算, 直到终点为止。然后利用终点的数据结合图上 参数逐个向后计算, 一直计算到始点。最后, 根据图上计 算所得的参数在图上进行标示, 这样利用所标示的参数, 便能直观地找出最大阻力路线与最大阻力。 1. 2 应用 现在用图上计算法确定最大风阻与阻力路线。某一 网络示意如图 1所示, 1节点为起始点, 6节点为终点, 箭 头表示风流的方向, 而箭线上的参数表示某一巷道的阻 力。 图 1 通风网络示意图 1. 2. 1 巷道的顺向节点阻力 Hs i Hs i的计算是从始点开始, 逐个节点进行计算, 直至终 点为止。始点的顺向阻力等于零 Hs i 0。一个箭头节 点的顺向阻力是由其箭尾节点的顺向阻力加上箭线上的 阻力 即某一段巷道的阻力 hs ,i j来决定的。若同时有几 条箭头线指向一个终点, 则此节点的顺向阻力应取最大 值。用公式表示为 Hs j max{Hs i hs , i j} j 1, 2, . . . . , n 式中 Hs i 箭尾节点的顺向阻力 37 Hs j 箭头节点的顺向阻力 Hs , i j 巷道上的阻力 图 1中 各个节点的顺向阻力是 Hs 1 0; Hs 2 0 10 10 ; Hs 3 0 9 9; Hs 4 max{ 10 13, 9 11 } 23; Hs 5 max{ 23 8, 9 12 } 31 ; Hs 6 max{ 10 17, 31 15, 9 12 15 } 46。 1. 2. 2 巷道的逆向的阻力 Hn1 Hn 1的计算是从终点开始, 逐个节点后退计算, 直至 始点为止。终点的逆向阻力也就是它的顺向阻力, 即 Hn n。Hn 1 一个箭尾的逆向阻力是由其箭头的逆向阻力 减去箭线上的阻力 即某一段巷道的阻力 Hn , i j来决定 的。若从一个节点同时发出几条箭线, 则此节点的逆向阻 力应取最小值。用公式表示为 Hn , i j min{Hn j- hn , i j} i n- 1, n- 2,. . .. , 1 式中 Hn i 箭尾节点的逆向阻力 Hn j 箭头节点的逆向阻力 Hn ,i j 巷道上的阻力 图 1中各个节点的逆向阻力为 Hn 6 Hs 6 46。 Hn 5 46- 15 31; Hn 4 31- 8 23; Hn 3 m in{ 23- 11, 31- 12 } 11 ; Hn 2 m in{ 46- 17, 23- 13 } 10 ; Hn 1 m in{ 11- 9, 10- 10 } 0 将上述节点的顺向阻力填入 ∀ ∃中、 逆向的阻力填入 ∀ ∃, 然后把他们标注在该节点的上方, 见图 2。 1. 3 巷道最大阻力路线与阻力的确定 顺向和逆向阻力之差为零的节点为关键节点, 连接的 巷道为关键巷道。在网络图上确定巷道最大阻力路线, 只 需要沿箭头方向从始点至终点, 找出之差为零的节点串联 起来就是所要求的巷道最大阻力路线。值得注意的是 节 点之差为零, 不能唯一确定巷道最大阻力路线, 必须检验 节点总差是否为零 即各节点阻力总和之差 , 才能确定巷 道最大阻力路线。 图 2 通风网络参数计算结果示意图 如图 2所示, 线路 ∋ ∋ ∋ ∗ ∋ 中单个节点的 和总的顺向和逆向风阻之差都为零, 故为巷道最大阻力路 线, 而最大的巷道阻力为 46。 3 结 论 通过本文图上计算法对通风网络最大阻力的计算和 确定最大阻力路线, 能够清晰地看到这种方法具有简单、 便捷的特点, 同时利用这种方法计算的结果具有极强地准 确性, 为计算通风网络的最大阻力与确定最大阻力路线提 供了一种新的方法。本文对图上计算法只做一个模型方 法的介绍, 对于求解极其复杂的通风网络时, 还需要把这 种方法编写成程序, 然后对其求解。 参考文献 ,1−张国枢, 等 通风安全学,M−徐州 中国矿业大学出版社, 2000 ,2−王惠宾, 胡卫民, 李湖生, 等 矿井通风网络理论与算法,M− 徐州 中国矿业大学出版社, 1996 ,3− 巩维才, 庄玉良, 龙如银, 等 现代工业企业管理,M−徐州 中国矿业大学出版社, 1999 作者简介 徐响华 1982- , 男, 浙江义乌人, 在读研究生, 主要 从事煤矿安全方面的研究。 收稿日期 2007- 03- 16编辑 叶忠群, 付兴维 太阳能船首次成功横穿大西洋 瑞士一艘太阳能船只抵达目的地美国纽约。这是世界上首次依靠太阳能完成横穿大西洋壮举。 这艘船名为 ∀太阳 21∃号, 外形是双体轻型帆船, 船身长 14米。它能在航海途中有效利用太阳能, 以供航海所需的所 有能量。 ∀太阳 21∃号从西班牙奇皮奥纳出发, 横穿大西洋后, 来到加勒比海的马提尼克岛, 然后沿美国东海岸北上, 最终 抵达纽约北科夫码头。船长迈克尔 桑尼说 ∀这次航行证明, 在现代, 我们确实能做到在保护环境的同时, 完成环游世 界。 ∃ 38
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