excelEL在处理矿井通风阻力测定数据中的应用.pdf

们 煤烫工程师1996年第6期COAL ENGINEER No-6 996 卢圭 ， 如EL在处理矿井通风阻力测定 数据中的应用 / 于V} 坟 上呈王德明 要 It 摘 文章介绍了使同EXCEL软件处理矿并通风阻力测定数据的应用方法 和程序编制二 关键词矿产些县显上测定L软件 一，, _.;_一 ） I 引言 软件计算巷道通风阻力、风阻，会达到事半功 倍的效果 I L 看 矿井通风阻力测定是矿井通风管理工作 必须进行的测定之 一 ，它为矿井通风系统调 2 原始数据工作表的建立 整，减阻增效提供不可缺少的依据。然而测定 获得的大量数据，手工处理相当繁琐，数据库 等软件使用起来也不大方便。 美国MI CROSOFT EXCEL是一个功能强大的应 用软件，不仅可以使用剪裁、粘贴、拷贝等方 法进行编辑，按照 一定的公式进行计算，还可 以自动生成多种图形匈自动进行数据转换｀用 它分析处理数据』生成图表得心应手口应用此 表1通风阻力测定原始数据表 在EXCEL工作薄中使用两个工作表， SHEET, 用于输入测定数据，SHEET, 自动 输出计算结果。 第 一工作表主要包括以下参数；巷道名 称、编号、始末结点、干湿温度、大气压力、标 高断面积和风速等表头应将这些内容反映 出来，表头的设计如表1。 A B C D E F G H J K L M N O P 巷道巷道始节终节始于始湿终干终湿始大终大始点终点平均巷道断面断面 温度禄度混度温度气压气压标高标高风速长度积周长 编号名称点点cCl 飞）心）Cl kPa kPa m m mi, ml ml ml 3 结果工作表的建立 有巷道风量名空气密度、位压差、静压差诅i风 阻力、巷道风阻、摩擦系数、标准风阻和标准 结果工作表用于输出各汁算结果今 主要摩擦阻力系数。 表头的设计如表2。 表2通风阻力测定计算结果表 AB CD EF G H JK 巷道巷遣 风量 平均位压差静压差通风风阻摩擦标准标准摩擦 密度阻力系数风阻阻力系数 编号名称 m飞1Ckg/m pa pa 中心N Sim N S/ml N S/ml心 Sirn勹 毫32匈 煤炭工程师1 9 9 6年第 6期 C 0AL ENGI NEE R N o ． 6 1 9 9 6 3 ． 1 函数 的编制 为 了计 算 出风 量、 空 气密度 、 化压 盏 静 压著 、 阻力 、 风阻 、 摩擦系数 、 标准M 阻和 标准 摩 擦 阻 力 系 数 ， 建 立 相 应 的 函 数 F L O、 M DO W YCO J YC0，ZL 0 ， FZO M CXO， B F Z O 和 B MXO 在插 入栏 择宏 表 ， 再 在对 话扣 中选 择 模块 表 MODUL E， 然 后就 可 以 用 VB编写对应 于上述各函数的程 序了 。 函数的建立以 F 几个公式为依据n ， Pm1 2 P 1 一P 2 z1 -- Z2 p 1 2 g 告 P ]V } 一 告 P R1 2 R】 2 一 Rl 2 1 ． 2 ／ p l 2 P S 0 1 2 l ， 2 ／ p l 2 ㈣e x ㈣驰 x p P2 Fi 3 71 ． 4 0 ． 2 4 t d 一 0 6 t 一 0 ． 2 4 P t d ～ t P3 3 7 1 ， 4 0 ． 0 4 t d 一 0 ． 4 t x 器 些 p Ⅳ 。 。 最 式q r P 靴、 分别为气压计在测点 l 、 2 的 读数 ， P a ； z 、 z 测点 1 、 2的标 高 ， m； o 、 P 2 测点 l 、 2的空气密度 ， k g ／ m。 ； 、 ， 一一测点 1 、 2断面风速 ， m／ s ； R_ _ - 风 阻 ． N S 。 ／ m ； R 一 一标准风阻 ， N S ／ m ； a 一摩擦阻力 系数 ， N S ／ m‘ ； t 、 f 矿 内空气的十 湿温度 ， ℃； F ， 分别为 t d 和 t r的空气饱和 蒸乞压力 ． P a F 一空气 的 相 对 湿 度 ； P一 一 空气的绝对 压力 ， k p a ； p 空气密度 ， k g ／ m。 由于巷道 分支两 端 的动 压差 很 小 ， 计算 时 予以忽略 现 以计 算通风 阻力 的 函数 Z L O 为佣说 明程序的编写 具体程序如下 F un c t i o n ZL BYVa l P AS S i n g l e ， P1 AS Si ngl e AS Si n gl e， P为静压差 ， P 为位压差 ZL P i f ZI ， 0 The n Z LMs g B o x “ 阻力错误” ， 0 ， “ ERROR” e n d i f e nd Func t i on 因为 P 值 不会是 负值或零 ， 所 以在程序 中加了一个 判断 语句。如 果计 算出的阻力小 于或等于零， 则出现“ E R R O R” 信息框 阻 力错误 ， 以提 醒操 作者 ， 此行参数有误 。 若不 同气 压表 同有差别 ， 还应将气压值较正 。 编好 以上 各函数后 ， 在 A2 、 B2中分别填 上 S HE E T】 J A2 ， 一S HE E T1 】B2 ， 在 C 2 ， D2 ， E 2 ， F 2 ， G2 ， H2 ， I 2 ， K2单元格 中分别 填 上各 自的函数 及 有关 实参 ， 如 在 c2中填 F L S HE E T1 J M 2 ， S HE E Tl 1 0 2 ， 在 G2中填 上 Z L F 2 ， E2 。 S H E E T 工作表的第一行 和 S HE E T 2 工作表的第一、 第二行应锁定并保护起来 ， 防 由于误操作被删 除或修改 。输入栏供填写 各测定数据 。 4实例 F面是该程序对平顶 山矿务局一矿戊二 采 区风阻测定 的处理 。表 3 - 表 4分别为原始 数据 表和计 算结 果表 ； 图 1为该 采 区通 风 网 络 图 ； 图 2为 由 E XC EL 自动 生成的 该采 区 最大阻力路线阻力分布 图。 33 煤炭 工程师1 9 9 6年 第 6 期 C OA L E NGI NEE R N o ．6 1 99 6 圉 l戊二 采 区通 风 网络 圈 3 4 I ’f S 4 3 一 ， 一 I I 4 - 一 I 『f 7 ； - 『 。 ．1 曲 6 I 6 E f 7 5 8 J f J l l 詈 等 誉 妄 蓦 蓦 鸯 兽 蓦 蓦 妄 N ∞ 寸 长度 m 图 2 戊二 采 区最 大 的阻力 路线 阻力分 布图 下转第 4 3页 谋炭 工程师1 9 9 6年 第 6期 C 0AL E NG I NE E R No ． 6 1 9 9 6 逢 春矿 1 9 8 7年建 成移交生产 ， 由于 开采 布簧 形成 了掘 、 抽、 采 、 运 在时 问上和空 间上 的相对 独立、 互不 干扰 ， 主要运输系统又在岩 巷 中， 井下 各生产环节通 畅， 投产 第二年原煤 产 } 就达设计要求 ， 此后 ， 由于受市场 销售 制 约 ， 自 1 9 9 0年 至今 ， 计 划每 年限产在 2 O万 t 以 冈． 若销售转好 ， 矿井 可随时按设计 能力 出 煤 。 3 ． 2 抽放效果 抽放系统 自 1 9 8 7年投入 运转 ， 抽放优 势 很 显现出来。 由于钻 场、 钻 孔 、 管路 不受采 动 n { 力影响 ， 施工 、 检测 、 维护方便 ， 抽放浓度 高 一般 4 0 ～8 O ． 每个孔 抽放时 间长达 2 ～ 3 a以 上 ， 致矿 井投产 当年 瓦 斯抽放 就 超 过设 计能力 ， 投产第 二年工作 面抽放率达 5 1 ； ， 矿井 抽放率达到 4 1 ． 6 ， 自 1 9 8 8年 今 ， 矿井 抽放率 一直稳 定在 4 0 以上 ， 基 本 上解决 了保 护层工 作面瓦斯 超限 问题 ， 保 证 了保 护层 工作面 的正 常开 采 ， 为 矿井安 全生 产 、 稳产高产打下 了良好的基础 。 3 ． 3防突效果 走 向条带式 开采 ， 提 供 _r较长 的预抽 时 问 一般都在一年 以上 ， 根据抽放资料统计 ， 预 抽 和 卸 压 抽 放 的 瓦 斯 量 分 别 占 4 0 和 6 0 ， 由于预抽效果 好 ， 开采保 护层 时 ， 卸压 瓦斯 涌 出程度缓和 ， 既有 利于保 护层的正 常 开采 ， 又有效地保证 了突出煤层 的顺利开采 。 基建 7 5 0 m 北 一石 门揭穿 突 出煤 层时 曾发 生突 出， 抽放系统投入运转后 一 生产接替 共施工 9 条石门， 由于都在预抽后进行施工， 揭穿 突出煤 层时均未 发生突出 4 几点看法 1 开 采具 有煤 与瓦斯 突出危 险的近距 离 煤层群 时 ， 合理 的巷道 布置应 有利 于瓦斯 抽放和工程量 省。逢春矿采用走 向条带式开 采 ， 经生 产验 证 ， 既 有利于采 、 掘 工作 的正常 进行 ， 更有利于瓦斯抽放 ， 效果 明显 。 2 在急倾斜 近距 离煤层 群条 件 下 ， 采 用走 向条带式 开采 ， 主要 巷边布置 在底 板岩 石 中， 保护 层开 采跨 石门连续 推进 ， 抽放瓦斯 钻场及钻孔 利用 阶段 岩巷或 水平运输大巷布 置 ， 这 种布置 形式给 瓦斯 抽放 带来很 多有 利 之处 ， 是 一种较理想 的抽放方式 ， 宜于推广 。 3 在煤层 群条 件下 ， 首采层开采时 ， 由 于采 动卸压 ， 顶底板 方 向均 会不 同程度 地泄 出瓦斯 ， 采用 多种方式相结 合的抽放 方法 ， 是 提高瓦斯 抽放 率的有效 途径 。 4 以往 ， 我 国有相 当一部份 矿井 ， 抽放 瓦斯 工程是在 矿井建成后作 为安全补套项 目 补作 的 ， 严重影响矿井抽放率 的提高 ， 而逢春 矿抽放瓦斯工程与 矿井 同时设 计 、 同时旌 工、 同时 移交 生产 ， 避免 了补套设 计所遇 到 的种 种 不便 。 上接第 3 4页 5 结束语 E XC E L程 序 一旦 编 制 出来 ， 只 需输 入 数据 ， 阻力和风阻会 自动 由计算机求出 ， 并且 报表的打印与设 备无关 。动 态嵌入 阻力分布 的杜状 图、 折线 图等多种 图形 ， 很 直观地反 映 各段巷道 阻力的大 小 ． 起到图文并茂的效果 。 风 网解算需要 的数据文件也 可以 由工 作表 自 动转换形成 。 参考文献 1 赶 以惠 矿 井通 风与空 气调 节 ．北京 中国矿 业 大 学 出版社 ， 1 9 9 0 2 何立起 VB3 X f o r wi n d o ws ． 北京 人民邮 电 出版 社 ， 1 9 9 5 43