礦井通風三維仿真模擬理論與礦用空氣幕理論

前言

《礦井通風三維仿真模擬理論與礦用空氣幕理論》一書，作者主要以碩、博論文及1998年以來的有關礦井通風仿真理論與礦用空氣幕理論研究與應用成果為基礎而著的。礦井通風三維仿真模擬理論，綜合應用了通風網絡理論、集合論、圖論、流體力學、人工智能理論、可靠性理論、可視化理論、面向對象程序設計理論以及計算機圖形學，開發(fā)了一個集通風網絡圖繪制、角聯(lián)風路自動識別仿真、通風網絡簡化仿真、網絡優(yōu)化調節(jié)仿真、風流分配仿真、通風技術改造與通風設計評價等功能仿真為一體的礦井通風三維仿真模擬系統(tǒng)。該仿真模擬系統(tǒng)創(chuàng)造性地實現了信息處理與圖形的交互，實現了通風網絡解算數據的自動標注，真實地反映了礦井生產過程中通風網絡的實際狀況，與國際上最著名的波蘭科學院的WENTGRAF系統(tǒng)相比，更具有科學性、適用性和靈活性。本仿真模型的建立，為礦山通風系統(tǒng)建立了一個虛擬的礦井通風仿真模擬系統(tǒng)，是礦井通風系統(tǒng)的真實再現，為礦山的通風管理提供了一種科學決策的技術手段。本書作者在礦用空氣幕理論研究與應用篇中，主要對礦用空氣幕的結構及功能、礦用空氣幕隔斷風流替代風門理論模型、礦用空氣幕增ls．it節(jié)風流替代風窗理論模型、礦用空氣幕引射風流替代機站理論模型、引射型或隔斷型空氣幕特性數值分析與試驗及礦用空氣幕引射、隔斷、增阻三大理論的應用研究等部分進行了介紹。與國內外同類研究相比屬創(chuàng)新性研究，拓寬了空氣幕的研究與應用途徑，具有良好的推廣應用價值和推廣前景。希望讀者能從中得到啟迪，更好、更科學地做好空氣幕應用研究，使其在生產實踐中發(fā)揮更大作用。

內容概要

《風三維仿真模擬理論與礦用空氣幕理論》主要介紹礦井通風三維仿真理論與礦用空氣幕理論發(fā)展、礦井通風三維仿真理論與應用、礦用空氣幕技術理論研究與應用等。《風三維仿真模擬理論與礦用空氣幕理論》內容包括：概述，金川礦井通風仿真數學模型，礦井通風系統(tǒng)仿真總體設計與三維仿真建模，礦井通風三維仿真系統(tǒng)MVSS3.0的主要功能構架，基于仿真的通風網絡拓撲關系的自動構建技術，基于仿真的通風網絡自動簡化技術與應用等。

作者簡介

楊志強，1957年生，教授級高級工程師，工學博士，歷任金川集團公司井巷公司副經理、金川集團公司副總工程師、企業(yè)管理部主任、金川集團公司副總經理，白銀集團公司總經理、董事長兼黨委書記，甘肅省發(fā)改委副主任、黨組副書記，現任金川集團公司副董事長兼黨委書記；中國有色金屬學會采礦學術委員會委員；北京科技大學、遼寧工程技術大學兼職教授。先后主持并參加了“廠壩露天轉井下階段滑坡監(jiān)測及對井下開采影響與對策研究”、“金川二礦區(qū)采礦系統(tǒng)優(yōu)化與決策研究”、“金川礦區(qū)巖石力學綜合研究與采場穩(wěn)定性監(jiān)測及分析”等多項科研項目，并獲得省部級與企業(yè)級科技進步獎多項。合著出版了《卓越的企業(yè)文化力、領導力、執(zhí)行力——邁向成功之路》、《經濟全球化引領下的企業(yè)文化再造工程》等著作；在國內外刊物上和學術會議上發(fā)表科技與管理論文多篇。趙千里，1965年生，教授級高級工程師，工學博士，《礦業(yè)快報》副主任編委；國家注冊安全評價師、工程師；甘肅省有色金屬安全學術會秘書長；全國人才研究會安全工程人才專委會理事；中國有色金屬學會采礦學術會安全學術專委會主任委員；遼寧工程技術大學客座教授、碩士生導師。長期從事安全技術、通風技術、安全質量標準化技術等大量的研究工作。如：主持完成了“礦井通風仿真系統(tǒng)及其應用研究”、“安全生產標準化理論研究與應用”、“礦用空氣幕理論模型及其應用研究”等20項科研項目，其中獲國家安監(jiān)總局安全科學技術進步一等獎一項，二等獎一項，三等獎二項；獲省部級科技進步二等獎一項，企業(yè)科技進步或現代化管理一等獎、二等獎、三等獎多項。合著出版《地下采礦系統(tǒng)分析和綜合集成》、《新世紀企業(yè)安全執(zhí)法創(chuàng)新模式與支撐理論》、《卓越的企業(yè)文化力、領導力、執(zhí)行力——邁向成功之路》、《經濟全球化引領下的企業(yè)文化再造工程》等六部著作。在國內外刊物上和學術會議上發(fā)表科技與管理論文100余篇。

書籍目錄

第一篇　礦井通風三維仿真理論與礦用空氣幕理論發(fā)展0　礦井通風仿真理論與礦用空氣幕理論發(fā)展概述0.1　礦井通風仿真技術發(fā)展0.2　礦用空氣幕技術理論研究與應用現狀概述第二篇　礦井通風三維仿真理論與應用1　金川礦井通風仿真數學模型1.1　礦井風流狀態(tài)仿真數學模型1.2　礦井通風網絡仿真數學模型1.3　通風網絡風流分配仿真數學模型1.4　通風網絡優(yōu)化調節(jié)仿真數學模型1.5　角聯(lián)風路自動識別仿真數學模型1.6　通風網絡簡化仿真數學模型1.7　最大通風能力仿真數學模型2　礦井通風系統(tǒng)三維仿真總體設計與三維仿真建模2.1　三維仿真系統(tǒng)發(fā)展2.2　礦井通風三維仿真系統(tǒng)總體設計2.3　基于通風仿真的礦井通風系統(tǒng)普查2.4　基于礦井通風仿真的礦井通風系統(tǒng)參數測試2.5　礦井通風系統(tǒng)三維仿真建模2.6　礦井通風系統(tǒng)三維仿真文檔創(chuàng)建2.7　礦井通風機應用仿真系統(tǒng)構建2.8　網絡屬性數據查詢與編輯3　礦井通風三維仿真系統(tǒng)MVSS3.0的主要功能構架3.1　礦井通風三維仿真模擬系統(tǒng)MVSS3.0主要功能構架設計3.2　礦井通風三維仿真系統(tǒng)主要功能構建體系3.3　礦井通風仿真系統(tǒng)功能仿真3.4　礦井通風仿真系統(tǒng)MVSS功能模擬舉例4　基于仿真通風網絡撲關系的自動構建技術5　基于仿真的通風網絡自動簡化技術與應用6　礦井風機站對旁側風路的影響研究7　礦井風網特徨圖數學模型研究8　基于通風仿真的通風網絡風流分配算法及基于定律9　礦井通風可視化仿真構建10　通風網絡單向回路關鍵技術11　基于仿真的通風網絡角聯(lián)結構自動識別技術與應用12　基于仿真系統(tǒng)的自然風壓研究概論13　礦井通風仿真系統(tǒng)可視化研究第三篇　礦用空氣幕技術理論研究與應用14　礦用空氣幕的結構及功能15　礦用空氣幕隔斷風流替代風門理論模型的研究16　空氣幕增阻調節(jié)風流替代風窗理論模型研究17　空氣幕引射風流替代機站理論模型研究18　引射型或隔斷型空氣幕特性數值分析與試驗研究19　礦用空氣幕引射、隔斷、增阻三大理論的應用研究參考文獻

章節(jié)摘錄

第一篇 礦井通風三維仿真理論與礦用空氣幕理論發(fā)展0礦井通風仿真理論與礦用空氣幕理論發(fā)展概述0.1 礦井通風仿真技術發(fā)展0.1.1 礦井通風仿真的基本內涵系統(tǒng)仿真是20世紀40年代末以來伴隨著計算機技術的發(fā)展而逐步形成的一門新興學科。它是指在不干擾真實系統(tǒng)運行的情況下，為研究系統(tǒng)的性能而構造并在計算機上運行表示真實系統(tǒng)模型的一種技術；是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術和計算技術等理論基礎上的，以計算機和其他專用物理效應設備為工具、利用系統(tǒng)模型對真實或假想的系統(tǒng)進行試驗，并借助于專家經驗知識、統(tǒng)計數據和信息資料對試驗結果進行分析研究，進而作出決策的一門綜合性的和試驗性的學科。系統(tǒng)仿真的目的是通過對系統(tǒng)仿真模型的運行過程進行觀察和統(tǒng)計，來掌握系統(tǒng)模型的基本元件，找出仿真系統(tǒng)的最佳設計參數，實現對真實系統(tǒng)設計的改善或優(yōu)化。礦井通風系統(tǒng)是通風路線、通風動力和控制風流的通風構筑物的總稱，它是礦井生產系統(tǒng)的重要組成部分。礦井通風系統(tǒng)合理與否對礦井安全生產具有重要而長期的影響。把仿真系統(tǒng)應用于礦井通風系統(tǒng)中，便形成了礦井通風仿真系統(tǒng)。礦井通風仿真系統(tǒng)可動態(tài)地對通風系統(tǒng)進行調節(jié)和計算，確定合理有效的通風方案。用戶可以任意調節(jié)通風設施和改變通風網絡(如增加刪減巷道、風機和通風構筑物，風門大小的調節(jié)等)來高效仿真礦井的通風系統(tǒng)變化，給決策者或管理人員提供調整或革新的參考依據。作為能夠準確、直觀、及時、全面地反映礦井通風狀況的通風仿真系統(tǒng)，必須具有以下一些功能：通風仿真系統(tǒng)圖的輸入、編輯、修改與顯示，通風網路的解算及其結果的處理，通風巷道和節(jié)點的方便快捷的查詢，通風巷道風流方向和通風參數的自動標注，模擬巷道開掘與報廢、風機的開停、風門位置變動，風網特征圖的自動繪制等。礦井通風仿真系統(tǒng)涉及的學科領域包括：礦井通風、圖論、數值方法、流體力學定常流動與非定常流動、計算機圖形學、人工智能理論、可靠性理論、面向對象程序設計理論、地理信息系統(tǒng)、虛擬現實、燃燒學、火災科學與數值模擬、可視化理論與編程技術等。在此僅就以下幾方面進行論述：網絡自然分風，網絡按需分風與優(yōu)化調節(jié)，通風系統(tǒng)評價理論與技術，礦井火災時期風流狀態(tài)模擬和救災指揮決策系統(tǒng)，通風網絡角聯(lián)結構和角聯(lián)風路，風網特征圖等。

編輯推薦

《礦井通風三維仿真模擬理論與礦用空氣幕理論》可供礦山設計、礦山安全通風的科研院所以及礦山企業(yè)的高層管理者、安全科技工作者、消防安全工作者與各級政府的安監(jiān)部門的工程技術人員閱讀，也可供大專院校安全工程專業(yè)的師生參考。

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