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题名矿用无压自动风门动力学分析及优化设计
- 1
-
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作者
郝志勇
刘宇航
余力
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机构
辽宁工程技术大学机械工程学院
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出处
《机械设计与研究》
北大核心
2025年第3期215-223,共9页
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文摘
通风安全一直是煤矿生产中的重要问题。现对煤矿巷道通风系统中通风构筑物关键部件风门进行设计、力学分析和优化,以实现通风系统中风门的快速精准调控,保障安全,降低成本。通过对风门的结构参数进行理论计算,得到最大压力角条件下结构的最佳参数,并据此设计一款无压自动风门,对风门连杆机构进行力学分析,从而建立系统模型;通过对风门系统进行机械—液压仿真,得到风门工作时油缸活塞杆运动速度与推力;通过建立风门传动部件的动力学模型,对不同工况进行瞬态动力学分析,得到各个工况下风门的力学特性和风门开启与关闭时与应力之间的一般规律;对最大应力工况下的风门关键部件(连杆和直臂)进行拓扑优化,实现轻量化设计,得到了减重18.80%的连杆优化模型及减重16.99%的直臂优化模型;最后通过模拟巷道实验验证风门可靠性,证明风门结构尺寸设计合理,运行时无明显振动,且不变形。
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关键词
无压自动风门
结构设计
瞬态动力学
拓扑优化
-
Keywords
non-pressure automatic damper
structural design
transient dynamics
topological optimization
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名采动影响下区段煤柱渗透率变化特征研究
- 2
-
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作者
秦汝祥
康扬
张哲
郭军庄
崔岩
张兴才
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机构
安徽理工大学安全科学与工程学院
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心
深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
平顶山天安煤业十一矿
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出处
《赤峰学院学报(自然科学版)》
2025年第4期20-26,共7页
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基金
国家自然科学基金(51874007)
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放基金(EC2021019)。
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文摘
采动影响对工作面巷道稳定性及区段煤柱气体渗透性具有显著影响,进而对煤柱漏风及其导致的自燃风险产生不可忽视的作用。针对采煤工作面风巷侧区段煤柱多次加卸载破损漏风诱发自燃的问题,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,分析了开采过程中煤柱渗透率随工作面推进的变化特征,识别了煤柱诱发自燃的潜在危险区域。现场试验结果表明,工作面后方16 m范围内,区段煤柱渗透率随距离工作面的增加而增加。数值模拟进一步揭示,开采过程中,风巷侧煤柱渗透率先降低后升高,经过一段稳定期后再逐渐下降。综合分析指出,风巷侧区段煤柱漏风诱发自燃的危险区域主要集中在工作面前方20~100 m及工作面后方约50 m范围内。本研究结果可为井下开采作业过程中的漏风及其导致的火灾防治工作提供理论依据与参考。
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关键词
区段煤柱
漏风
渗透性
自燃
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分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名煤矿井下大巷高、倾斜巷道砂门封闭新工艺
- 3
-
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作者
高勇
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机构
铁煤集团公司大兴煤矿
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出处
《铁法科技》
2025年第1期109-111,共3页
-
文摘
煤矿井下巷道封闭砂门施工工艺是一种重要的矿井安全措施,其主要目的是确保煤矿工作面的安全隔离和有效控制矿井内的空气流动,能够有效防止有害气体泄漏和瓦斯爆炸等灾害事故的发生。论述探讨和研发新型巷道封闭砂门施工工艺,提高施工效率,缩短封闭时间,快速应对紧急情况,通过材料和设计创新,提高砂门封闭性能和耐用性,确保其长期稳定运行。
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关键词
新工艺
大巷
高、倾斜巷道
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名矿井通风系统改造方案决策与应用效果分析
被引量：1
- 4
-
-
作者
王志超
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机构
太原煤炭气化(集团)有限责任公司
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出处
《能源与节能》
2025年第8期135-137,140,共4页
-
文摘
为了提升通风系统在煤矿井下生产作业中的运行效果,以YT煤矿为例,介绍了一种矿井通风系统改造决策方法。首先简单介绍了YT煤矿的基本情况,然后以此为基础,针对YT煤矿具体情况,分别设计了4种通风系统改造方案,并利用模拟分析的方法评价了每种方案的应用效果,最终确定了最佳通风系统改造方案:将740运输巷密闭,重新布置5202作业面,并修复52专用回风巷。该通风系统改造方案的应用,可显著降低通风阻力,提升通风量,有利于提升矿井的安全性。
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关键词
通风系统
改造方案
应用效果
模拟分析
-
Keywords
ventilation system
transformation scheme
application effect
simulation analysis
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名煤矿井下风门气动闭锁控制系统设计与优化
- 5
-
-
作者
黄忭
李伟
刘彦青
王耀强
王丽华
-
机构
煤炭科学技术研究院有限公司
煤科通安(北京)智控科技有限公司
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出处
《煤矿安全》
北大核心
2025年第8期207-213,共7页
-
基金
天地科技股份有限公司创新创业资金专项重点资助项目(2024-TD-ZD011-01)
煤炭科学技术研究院有限公司科技发展基金资助项目(2023CX-I-15)。
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文摘
气动风门在煤矿实际应用中存在小概率的双开现象。为了解决气动风门闭锁失效的问题,开展了煤矿井下风门气动闭锁控制系统的优化研究。首先,分析了气动风门在默认、开门、关门状态下的动作逻辑,即风门开启动作需完成本侧风门开启和对侧风门闭锁,风门关闭动作需完成本侧风门关闭和对侧风门解除闭锁。其次,分析了气动风门气路的闭锁逻辑和闭锁失效原因,即将风门气路简化为开门段控制气路、闭锁段控制气路、开门段动力气路,风门闭锁耗时由开门段控制气路执行时间和闭锁段控制气路执行时间构成;通过分析风门开启时间间隔与风门闭锁耗时,得出气路闭锁响应时间由两侧风门开门段控制气路的执行时间差、闭锁段控制气路的执行时间、按钮箱额外耗时构成,且主要取决于闭锁段气路执行时间;当两侧风门开启时间间隔小于气路闭锁响应时间时,气动闭锁失效,出现风门双开现象。最后,结合气动闭锁装置的实际安装位置进行了风门控制气路的分析、设计、优化,当闭锁装置在风门开控制气路段时,风门双开后,在无外界干预的情况下风门会持续双开,提出了从制度管理上延长风门开启时间间隔或调整气路来缩短风门闭锁段执行时间的优化方案;而当闭锁装置在风门关控制气路段时,风门双开后,在无外界干预的情况下风门会自行关闭,从而大幅缩短风门双开时间,同样可通过制度管理和气路调整来尽可能避免风门双开。
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关键词
气动风门
气动闭锁
闭锁逻辑
闭锁优化
风门双开
-
Keywords
pneumatic damper
pneumatic locking
locking logic
lock optimization
damper double-opening
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名煤矿智能化自动风门控制系统设计应用
- 6
-
-
作者
李宏清
-
机构
晋能控股南煤集团长沟公司
-
出处
《西部探矿工程》
2025年第7期141-143,共3页
-
文摘
基于传统煤矿风门自动化水平低、故障率高、对风流调节效果差等技术难题,长沟煤矿通过技术研究,设计了一套以PLC控制技术为核心的具有视频监控、红外感应、环境传感检测等功能为一体的智能自动化风门控制系统,通过现场实际应用效果来看,智能化自动风门控制系统投入使用后实现了地面远程控制风门闭合,远程风量调节等目的,取得了显著应用成效。
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关键词
煤矿
风门
远程控制
PLC控制技术
应用分析
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名一种新型可伸缩抗压风门的研制与应用研究
- 7
-
-
作者
范琛浩
-
机构
西山煤电屯兰矿抽采区瓦斯抽采队
-
出处
《机械管理开发》
2025年第6期76-78,共3页
-
文摘
研究了一种新型可伸缩抗压风门,针对煤矿巷道高压环境下传统风门易变形、漏风等问题,通过创新结构设计与材料优化,显著提升风门抗压能力、密封性能及使用寿命。在屯兰矿18405工作面实践应用中,风门漏风现象减少30%,维修频率降低50%,年节约成本约25万元,显著提高矿井通风效率与安全性,为煤矿通风系统优化提供了高效解决方案。
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关键词
可伸缩
抗压
风门
变形
漏风
-
Keywords
retractable
compressive
dampers
deformation
air leakage
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名井巷掘进实时动态监测距离、方位技术研究
- 8
-
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作者
薛红杰
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机构
山西晋煤集团临汾晋牛煤矿投资有限责任公司
-
出处
《能源与节能》
2025年第5期184-186,共3页
-
文摘
当前煤矿安全风险监测预警工作存在重视程度不够、巷道进度滞后、数据联网不全面、人为造假现象时有发生、系统功能发挥不充分等问题。以往巷道掘进延伸使用矿用浇封兼本安型激光指向仪,该设备只有方向指向功能,掘进距离需要人工测量,方位偏差靠人工观测,容易引发煤矿测量事故。因此,加强矿井安全信息化建设,强化矿井智能建设,构建了以巷道掘进延伸定向测量、激光测距、激光指向、数据联网、声光报警为主的一体化技术体系,具有较好的应用前景。
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关键词
定向测量
激光测距
激光指向
数据联网
声光报警
-
Keywords
orientation survey
laser ranging
laser pointing
data networking
audible and visual alarm
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分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名基于电磁感应原理的智能语音风门位置传感器设计
- 9
-
-
作者
刘永彬
陈代伟
-
机构
镇江中煤电子有限公司
-
出处
《能源技术与管理》
2025年第1期21-23,130,共4页
-
基金
江苏省企业院士工作站项目(BM2022101)。
-
文摘
针对以前广泛采用的干簧管控制通断原理的煤矿风门位置传感器存在易受损、抗震动跌落性弱、易被磁化,进而影响风门位置传感器使用寿命和检测灵敏度的问题,基于电磁感应检测原理,提出了一种新型的煤矿用智能语音风门位置传感器设计方案。此方案不受传感器使用频率和次数的影响,可以永久保持稳定的检测灵敏度,采用电磁线圈的检测器件可以提高传感器的环境适应能力和使用寿命,同时还补充了语音报警功能和数字信号传输功能,提高了用户体验感,满足了煤矿数字化、智能化建设的要求。
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关键词
电磁感应
风门传感器
语音报警
智能传感器
智慧矿山
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名煤矿通风系统防冻风门的设计及应用
- 10
-
-
作者
李燕
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机构
介休市应急管理综合行政执法队
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出处
《山东煤炭科技》
2025年第10期89-93,99,共6页
-
文摘
为解决左则沟煤业井下通风系统1#和2#对开风门在冬季低温条件下频繁结冰的问题,提出了两种防冻风门设计方案,通过对风门传动装置、加热系统及结构布局进行优化,有效解决了风门结冰问题;利用Fluent软件对单出口和多出口两种结构的防冻风门的流体与传热性能进行仿真分析。结果表明,单出口结构在流场稳定性、传热均匀性及能耗方面均优于多出口结构。基于仿真结果,采用单出口防冻风门方案进行了工业性试验,试验结果表明该方案运行稳定,能够在10 min内完成不停风切换,满足D-LD2000规范要求,显著改善了矿井冬季风门结冰问题。单出口防冻风门创新性引入PID智能温控系统,并优化了热气流循环路径与加热装置,显著提高了能效,降低了结冰风险。
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关键词
通风系统
防冻风门
加热装置
单出口结构
数值仿真
-
Keywords
ventilation system
anti-freezing air door
heating device
single outlet structure
numerical simulation
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名柳湾煤矿均压工作面调压风机风门联动技术应用
- 11
-
-
作者
梁凯
张晓俊
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机构
山西汾西(集团)有限责任公司柳湾煤矿
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出处
《江西煤炭科技》
2025年第4期177-179,182,共4页
-
文摘
柳湾煤矿61115工作面采用均压防灭火技术通风,调压风门为铁质风门,进风顺槽、回风顺槽各安设三道调压调节风门,工作面局部通风机停止运转后,不能及时进行正常全风压通风,恢复全风压通风时间较长,很容易造成工作面均压效果不良和过度泄压,造成采空区有毒有害气体异常涌出,影响矿井的安全生产。通过采用调压风机风门联动后,能实现缩短风门开启时间,缩短恢复全风压通风时间,确保工作面的安全回采。
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关键词
均压通风
调节风门
调压风机
联动
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Keywords
pressure-balanced ventilation
regulating air door
pressure-regulation fan
interlocked control
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名柔性风筒在矿井通风技术中的应用研究
- 12
-
-
作者
浦仕建
-
机构
山西焦煤西山煤电官地矿
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出处
《能源与节能》
2025年第5期237-239,243,共4页
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文摘
在煤炭生产中,通风是保证井下作业安全和提高生产效率的关键环节。以柔性风筒的应用为研究对象,剖析其原理、特点和性能,分析其优缺点,探讨了柔性风筒在煤矿井巷通风系统中的应用。现场应用中对柔性风筒的适应性和优化方案进行分析和探讨,发现柔性风筒能够有效优化矿井通风系统,降低系统阻力、减少能耗,提高通风质量,达到对矿井环境的优化效果,为煤炭生产提供可靠的技术支持。
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关键词
柔性风筒
矿井通风
通风阻力
应用研究
-
Keywords
flexible air duct
mine ventilation
ventilation resistance
application research
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名煤矿通风安全管理及通风事故处理
- 13
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作者
祝岩毅
-
机构
山西潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司
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出处
《西部探矿工程》
2025年第4期195-198,共4页
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文摘
为减少煤矿通风事故,提升煤矿井下安全作业水平,以煤矿通风系统为研究对象,深入探讨通风安全管理策略以及通风事故处理的有效方法。首先,依据煤矿通风系统的基本原理和通风安全管理的具体要求,精心制定一套通风安全管理系统。随后,通过对通风系统实际应用后的效果进行评估,对比了煤矿通风实际测定风量与网络解算模块参数。经过细致的分析,发现现场测量的风量与网络解算模块计算出的风量基本一致,许多通风分支的风量误差控制在1%以内,仅有部分通风分支的风量误差达到2%。该结果充分表明,利用网络解算模块进行风量分析具有较高的精度,同时能够实现动态化分析和预警分析的效果。
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关键词
煤矿工程
通风系统
通风事故
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名煤矿井下风门电磁闭锁装置的研发与应用
- 14
-
-
作者
时东文
张英超
吕庆山
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机构
兖矿能源集团南屯煤矿通防部
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出处
《矿山工程》
2025年第5期1151-1157,共7页
-
文摘
本文针对传统机械闭锁装置在煤矿井下风门控制中的安全隐患与运维难题,提出并研发了一种基于电磁锁和LoRa无线通信的智能化风门电磁闭锁系统。该系统集成了电磁防爆磁力锁、干簧管磁性接近开关、声光报警器、STC12微控制器、PLC逻辑单元及LoRa无线模块,具备状态实时监测、自动闭锁、互锁联动和异常报警等功能。系统采用模块化设计,结合本安电源与防爆结构,实现高可靠性与易维护性。在南屯煤矿的实际应用表明,该装置显著减少风门双开事件,实现报警清零、维护成本降低、系统响应灵敏,具备良好的安全性、稳定性与推广前景。
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关键词
风门控制
电磁闭锁
PLC
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分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名金桥煤矿风桥施工的研究与应用实践
- 15
-
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作者
张良
郭玉印
齐升龙
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机构
济宁市金桥煤矿
济宁能源发展集团有限公司
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出处
《山东煤炭科技》
2025年第8期68-71,共4页
-
文摘
针对矿井巷道交叉区域存在的通风短路问题,通过工程地质勘察与通风阻力测算,选定巷道交叉段构筑混凝土风桥结构,沿巷道两帮构筑混凝土隔墙,顶板纵向密排焊接30 kg/m钢轨形成承载骨架,表面敷设双向钢筋网后整体浇筑混凝土,控制钢轨焊接平直度及混凝土振捣密实度,确保结构整体承载能力不低于原岩应力水平。构筑完成的风桥断面保持有效通风面积,实测漏风率低于2.3%,工作面测量风量1082 m^(3)/min。工程应用表明,该结构在承受采动压力下未发生明显变形,保障工作面回采期间通风系统稳定运行,混凝土钢轨复合结构风桥在巷道立体交叉工程中展现显著技术优势,其模块化施工工艺及应力协调机制为深部矿井通风系统优化提供了新的技术路径。
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关键词
风桥
巷道交叉
施工工艺
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Keywords
air bridge
roadway intersection
construction technique
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分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名采空区快速封闭技术方案与应用
- 16
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作者
张元杰
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机构
山煤国际能源集团股份有限公司
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出处
《江西煤炭科技》
2025年第4期180-182,共3页
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文摘
针对密闭墙施工缓慢,安全隐患大,难以实现快速封闭采空区的情况,本文系统分析了密闭墙性能的影响因素,并基于泄压泄爆机制原理,提出了一套新型密闭门的设计施工方案,介绍了密闭门泄爆机制原理,可以应用到综放工作面的采后快速封闭当中。
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关键词
综放工作面
密闭门
泄爆
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Keywords
fully-mechanized caving working face
air-tight door
explosion relief
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分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名全断面巷道掘进机在煤矿通风系统中的应用
- 17
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作者
王晓东
-
机构
山西宏宇诚铸建设工程有限公司
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出处
《能源与节能》
2025年第10期110-113,共4页
-
文摘
全断面巷道掘进机是一种现代矿业机械,用于在煤矿中快速且连续地开挖巷道。在煤矿运营中,通风系统是维持地下作业安全的关键组成部分,负责供应新鲜空气并排出有害气体和粉尘。全断面巷道掘进机在此过程中扮演着重要角色,能在加强矿井通风的同时,继续进行有效的煤岩层开挖和材料处理。主要探讨了全断面巷道掘进机的设计特征以及在煤矿通风系统中的多方面应用,包括通风设计的优化与集成、自动化控制系统的运用、作业区局部通风效果的优化及通风安全风险的管理,旨在展示如何通过技术整合提升矿井安全性与效率。
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关键词
全断面巷道掘进机
煤矿生产
通风系统
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Keywords
full-face roadheader
coal mine production
ventilation system
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
-
题名矿用通风机智能化控制分析
- 18
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作者
刘文梅
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机构
西山煤电(集团)有限责任公司
-
出处
《能源与节能》
2025年第6期142-144,共3页
-
文摘
设计了一种以TMS320F28335 DSP为核心的智能控制保护器。通过模拟矿井环境并对其进行实验测试,证实该保护器能够迅速响应异常情况,提高通风机稳定性,同时实现风量智能调节,优化通风效果,为煤矿井下作业提供更可靠的保障。
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关键词
通风机
智能化
控制保护器
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Keywords
ventilator
intelligentization
control protector
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
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题名新型备用防爆门动态泄压过程数值模拟研究
- 19
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作者
王文乾
王亮
刘松林
张海宁
徐文杰
文吴双
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机构
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
重庆大学资源与安全学院
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出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2024年第1期168-175,共8页
-
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0808103).
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文摘
井下爆炸事故一般为多次间歇发生。当首次剧烈爆炸导致煤矿风井防爆门变形失效时,备用防爆门可快速响应并闭合泄压通路,防止因主通风机短路造成更严重的后果。介绍了一种新型备用防爆门,当多次爆炸发生时,备用防爆门上的泄压窗体能实现自动开启与复位,保证矿井在灾变时期的正常通风。以计算流体力学(CFD)为主要研究工具,分析备用防爆门在瓦斯或煤尘爆炸冲击下的安全可靠性。数值模拟结果表明:备用防爆门泄压窗体可在爆炸冲击下12ms内完成泄压;备用防爆门可承受0.8MPa的超压冲击而不被破坏;备用防爆门结构简单可靠,依靠自身重力即可自动复位,实现本质安全。
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关键词
备用防爆门
爆炸冲击
流固耦合
泄压
CFD
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Keywords
Spare explosion-proof door
Explosion impact
Fluid-solid coupling
Pressure relief
CFD
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分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
-
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题名基于矿鸿的自动风门控制系统研发
被引量：1
- 20
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作者
武瑞杰
宋晓锋
张继承
杜和军
陈胜法
晏增翔
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机构
中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
枣庄和顺达机电科技股份有限公司
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出处
《当代化工研究》
CAS
2024年第21期185-187,共3页
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文摘
井下风门是作为煤矿通风系统中的重要风流控制设备,目前存在目标识别精度低、灵敏度差、开闭不畅及依赖国外控制系统等问题,严重影响了煤矿的安全与高效生产。针对这些问题,本研究基于现有的矿井自动化通风系统,提出一种基于华为矿鸿系统的智能控制方案。该方案融合了自动化控制、网络通讯、视频监测及智能管控等技术,实现了井下风门及风窗的智能化调节与控制,并具备远程监控、运行监测、运行管理和远程诊断等功能。矿井实际应用显示,基于矿鸿的自动风门控制系统有效实现了相关技术的国产化替代,能够满足全矿井通风系统的智能化安全高效运行,提升了煤矿的技术自主水平和智能化管理能力。
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关键词
井下风门
矿鸿系统
控制系统
煤矿通风
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Keywords
underground air doors
mine harmony
control system
coal mine ventilation
-
分类号
TD726
[矿业工程—矿井通风与安全]
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