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独头巷道附壁射流通风流场数值模拟研究 被引量：84
1
作者 王海桥 施式亮 +1 位作者 刘荣华 刘何清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期425-428,共4页
基于流体动力学和射流理论,建立了独头巷道压入式受限附壁射流通风的紊流k-ε数学模型,分析了计算边界条件,并结合实际应用Phoenics3 4计算流体动力学软件模拟了独头巷道射流通风三维流场,得出了独头巷道有限空间受限附壁射流通风典型... 基于流体动力学和射流理论,建立了独头巷道压入式受限附壁射流通风的紊流k-ε数学模型,分析了计算边界条件,并结合实际应用Phoenics3 4计算流体动力学软件模拟了独头巷道射流通风三维流场,得出了独头巷道有限空间受限附壁射流通风典型截面的流场规律.模拟计算结果表明,独头巷道压入式通风流场可分为附壁射流区、冲击射流附壁区、回流区和涡流区.数值模拟与实验结果相符,为研究独头巷道风流传质过程、瓦斯运移规律及通风排污效率等提供了理论基础. 展开更多
关键词 独头巷道 附壁射流 κ-ε模型 流场 数值模拟
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独头巷道射流通风流场CFD模拟研究 被引量：27
2
作者 王海桥 施式亮 +1 位作者 刘荣华 刘河清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2003年第1期68-71,共4页
独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。独头巷道通风风流流场是通风理论和通风设计的基础。笔者根据流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用计算流体动力... 独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。独头巷道通风风流流场是通风理论和通风设计的基础。笔者根据流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用计算流体动力学 (CFD)的方法模拟了独头巷道射流通风流场 ,从理论上得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风的规律 ,为研究独头巷道合理并有效通风提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 独头巷道 射流通风流场 CFD模拟 计算流体动力学 κ-ε模型 数值模拟 压入式通风
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独头巷道受限贴附射流流场特征模拟实验研究 被引量：27
3
作者 王海桥 刘荣华 陈世强 《中国工程科学》 2004年第8期45-49,63,共6页
独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。基于流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用PHOENICS3 4计算流体动力学(CFD)软件模拟了独头巷道射流通风三维流... 独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。基于流体动力学和射流理论 ,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k -ε数学模型 ,分析了计算边界条件 ,并应用PHOENICS3 4计算流体动力学(CFD)软件模拟了独头巷道射流通风三维流场 ,得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风流场分区、射流起始段、射流贴附过程及射流流速变化规律等流场特征。模拟计算结果表明 ,独头巷道压入式通风流场可分为贴附射流区、冲击射流贴附区、回流区和涡流区 ,受限贴附射流起始段小于贴附自由射流起始段。射流完全贴附后 ,射流壁面轴心速度大于出风口轴心速度。数值模拟与实验结果相符 ,为研究独头巷道风流传质过程。 展开更多
关键词 独头巷道 受限贴附射流 κ-ε模型 数值计算
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点火位置对独头巷道中瓦斯爆炸超压的影响 被引量：25
4
作者 冯长根 陈林顺 钱新明 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2001年第5期56-59,共4页
运用 Auto Rea Gas爆炸仿真模拟器研究了独头巷道中点火位置对瓦斯爆炸后果的影响。结果表明 ,在本文计算条件下 ,爆炸静态超压随着距离的增加而减小 ,爆炸动压随着距离的增大而增大。点火位置对爆炸后果有重要影响 ,点火位置离封闭端越... 运用 Auto Rea Gas爆炸仿真模拟器研究了独头巷道中点火位置对瓦斯爆炸后果的影响。结果表明 ,在本文计算条件下 ,爆炸静态超压随着距离的增加而减小 ,爆炸动压随着距离的增大而增大。点火位置对爆炸后果有重要影响 ,点火位置离封闭端越近 。 展开更多
关键词 爆炸超压 爆炸仿真 独头巷道 瓦斯爆炸 点火位置 煤矿
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独头巷道受限贴附射流特征参数对流场的影响研究 被引量：23
5
作者 昝军 刘祖德 赵云胜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期24-28,共5页
根据独头巷道受限贴附射流规律,基于独头巷道受限贴附射流特征参数计算,分析风筒出口直径与流场的关系、风筒出口风速与射流轴心速度变化的关系等,得出独头巷道受限贴附射流特征参数对流场有影响较大,各项特征参数与流场关系的研究使得... 根据独头巷道受限贴附射流规律,基于独头巷道受限贴附射流特征参数计算,分析风筒出口直径与流场的关系、风筒出口风速与射流轴心速度变化的关系等,得出独头巷道受限贴附射流特征参数对流场有影响较大,各项特征参数与流场关系的研究使得对独头巷道的通风环境监控更加有利。从而达到改善此类工况的作业环境并提高此类工况的安全系数。 展开更多
关键词 独头巷道 射流参数 流场 流体力学 数值分析
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瑞雷波勘探方法的原理、特点及应用效果 被引量：16
6
作者 夏宇靖 杨体仁 杨战宁 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1995年第3期29-33,共5页
由非均匀平面纵波与非均匀横波沿自由界面传播时相互迭加形成的瑞雷面波，具有能量强、衰减慢、波速低的特点。根据瑞雷波的频散特性开发的瑞雷波勘探方法，能够弥补常规地震勘探浅层盲区的不足，且具有更高的勘探分辨率，尤其适合浅层... 由非均匀平面纵波与非均匀横波沿自由界面传播时相互迭加形成的瑞雷面波，具有能量强、衰减慢、波速低的特点。根据瑞雷波的频散特性开发的瑞雷波勘探方法，能够弥补常规地震勘探浅层盲区的不足，且具有更高的勘探分辨率，尤其适合浅层的工程勘探及煤矿井下独头巷道的超前探测。 展开更多
关键词 瑞雷波 独头巷道 超前探测 煤矿
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长距离独头巷道掘进的通风技术研究 被引量：17
7
作者 李新 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第2期45-46,49,共3页
结合某隧道施工项目的现场情况,提出一种长距离独头巷道掘进的通风施工方案。通过对压入式、抽出式、压抽混合式通风的优缺点进行比较,选择压入式通风,并使用一站式通风方式;通风设备选用大直径风筒和多级隧道施工通风机,通风距离长达15... 结合某隧道施工项目的现场情况,提出一种长距离独头巷道掘进的通风施工方案。通过对压入式、抽出式、压抽混合式通风的优缺点进行比较,选择压入式通风,并使用一站式通风方式;通风设备选用大直径风筒和多级隧道施工通风机,通风距离长达15 km。使用压入式送风方式直接将新鲜风流送至掘进工作面,满足了施工通风需求。 展开更多
关键词 独头巷道 掘进 长距离通风技术 一站式通风
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独头巷道局部通风数值模拟研究 被引量：16
8
作者 邬长福 汤民波 +1 位作者 古鹏 刘后明 《有色金属科学与工程》 CAS 2012年第3期71-73,共3页
独头巷道掘进工作面是矿山的主要工作面之一,矿尘浓度大是其工作面环境质量差的主要原因.局部通风是解决独头巷道掘进工作面的主要通风手段,因此,独头巷道掘进工作面局部通风质量的好坏将直接影响矿山的生产效益和职工的安全健康.文中... 独头巷道掘进工作面是矿山的主要工作面之一,矿尘浓度大是其工作面环境质量差的主要原因.局部通风是解决独头巷道掘进工作面的主要通风手段,因此,独头巷道掘进工作面局部通风质量的好坏将直接影响矿山的生产效益和职工的安全健康.文中通过利用Fluent软件对独头巷道局部通风时风筒出口距工作面不同距离的风流特性进行模拟研究.数值模拟结果表明,独头巷道掘进工作面采用压入式局部通风时,风流的独头巷道中存在效射程.因此,为了保障有效通风,应控制好风筒出口距掘进工作面的距离不应大于风流的有效射程. 展开更多
关键词 独头巷道 局部通风 数值模拟 FLUENT
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独头巷道受限贴附射流有效射程的理论研究与数值计算 被引量：14
9
作者 王海桥 陈世强 李轶群 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期41-45,共5页
为了探讨独头巷道受限贴附射流通风有效射程,利用巷道断面面积与风筒出流射流直径,定义了独头巷道射流的受限程度,采用理论分析与数值计算方法,推导了受限射流无因次距离与沿程断面位置、断面流量和断面平均流速之间的关系式,建立了独... 为了探讨独头巷道受限贴附射流通风有效射程,利用巷道断面面积与风筒出流射流直径,定义了独头巷道射流的受限程度,采用理论分析与数值计算方法,推导了受限射流无因次距离与沿程断面位置、断面流量和断面平均流速之间的关系式,建立了独头巷道受限贴附射流流动特性模型。利用该模型,开展了8个不同工况下受限贴附射流的数值计算。结果表明,在受限的情况下,射流区无因次最大截面积出现在无因次距离为0.200 0处,而无因次最大截面流量位于无因次距离为0.187 5处。理论推导和计算结果表明,所得模型和计算方法能更为准确预测受限贴附射流的有效射程。 展开更多
关键词 独头巷道 受限贴附射流 有效射程 受限程度 数值计算
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独头巷道掘进压入式通风流场特征数值分析 被引量：13
10
作者 罗周全 张朝波 鹿浩 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第35期44-47,共4页
独头巷道掘进过程中压入式通风流场是受空间限制的受限贴附射流,其特征对巷道通风有着重要影响。以凡口铅锌矿为例,建立了独头巷道受限贴附射流流场的标准k-ε数学模型,确定了模型的边界条件,在采用GAMBIT划分网格的基础上,运用计算流... 独头巷道掘进过程中压入式通风流场是受空间限制的受限贴附射流,其特征对巷道通风有着重要影响。以凡口铅锌矿为例,建立了独头巷道受限贴附射流流场的标准k-ε数学模型,确定了模型的边界条件,在采用GAMBIT划分网格的基础上,运用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT对受限贴附射流流场特征进行了数值模拟分析。结果表明,独头巷道压入式通风流场具有3个主体区域,即贴附射流区、冲击射流贴附区和回流区;受限贴附射流起始段长度小于运用射流理论计算得到的理论值,受限射流完全贴附后,射流壁面轴心速度大于管道中心入口速度。研究揭示的流场特征可为改善独头巷道掘进通风效果提供理论依据。 展开更多
关键词 独头巷道 压入式通风 受限贴附射流 流场特征
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独头巷道爆破后氡及炮烟的运移规律 被引量：13
11
作者 叶勇军 江俊廷 +2 位作者 丁德馨 钟永明 谢超 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期131-137,共7页
为有效指导铀矿井下独头巷道掘进面爆破后通风排氡与排炮烟的设计与管理,基于质量守恒定律和置换通风理论,建立独头巷道内抛掷空间和风流末端氡及炮烟浓度随通风时间变化的计算模型。分析岩石铀品位、通风风量、岩壁氡析出率和巷道长度... 为有效指导铀矿井下独头巷道掘进面爆破后通风排氡与排炮烟的设计与管理,基于质量守恒定律和置换通风理论,建立独头巷道内抛掷空间和风流末端氡及炮烟浓度随通风时间变化的计算模型。分析岩石铀品位、通风风量、岩壁氡析出率和巷道长度对氡浓度的影响,以及通风风量对炮烟浓度的影响。利用所建模型,分别提出满足氡浓度和CO浓度限值条件下,独头巷道排氡与排炮烟的理论最短通风时间的计算方法。结果表明:在相同参数条件下,由最短通风时间计算方法得到的排炮烟与排氡时间有差异,建议巷道爆破后的最短通风时间取二者中较大值。 展开更多
关键词 铀矿 独头巷道 爆破 氡浓度 炮烟浓度 抽出式通风 运移规律
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基于Fluent的独头巷道通风降温的数值模拟研究 被引量：12
12
作者 赵成龙 陈喜山 《现代矿业》 CAS 2011年第2期33-36,共4页
基于独头巷道的特点和有限空间的受限贴附射流理论,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风降温的数学模型。采用Fluent软件对入风流在巷道内速度场的分布及在不同风速下巷道内的温度场的分布进行数值模拟。结果表明在风速为5m/s,送风温... 基于独头巷道的特点和有限空间的受限贴附射流理论,建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风降温的数学模型。采用Fluent软件对入风流在巷道内速度场的分布及在不同风速下巷道内的温度场的分布进行数值模拟。结果表明在风速为5m/s,送风温度为25℃时,较好的改善了巷道内的热环境。 展开更多
关键词 独头巷道 通风降温 数值模拟 速度场 温度场
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独头巷道中炮烟散发规律及浓度预测模型试验研究 被引量：9
13
作者 张舸 曹杨 +1 位作者 纪洪广 李颂 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2014年第4期150-154,共5页
在钻爆法开采的地下金属矿山中,监测和预测炮烟中有毒气体散发过程对于保障作业人员安全和提高生产效率有重要意义。文章对某地下矿山独头巷道强制通风状态下的炮烟浓度变化规律进行了模型试验研究;通过数据拟合发现,巷道中炮烟的浓度... 在钻爆法开采的地下金属矿山中,监测和预测炮烟中有毒气体散发过程对于保障作业人员安全和提高生产效率有重要意义。文章对某地下矿山独头巷道强制通风状态下的炮烟浓度变化规律进行了模型试验研究;通过数据拟合发现,巷道中炮烟的浓度变化可按e指数规律衰减;炮烟散发过程中各巷道截面位置处的最大浓度与炮烟抛掷区理论初始浓度有较强的线性关系。研究结果可为预测响炮后巷道内达到CO安全浓度所需时间及组建硬件系统时传感器的选择提供依据。 展开更多
关键词 独头巷道 通风 炮烟散发 CO预测
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长距离独头巷道掘进通风方法研究与应用 被引量：8
14
作者 李海亮 《中国矿山工程》 2018年第1期26-27,31,共3页
地下矿山长距离巷道施工中,在其贯通通风问题解决以前,掘支作业面的通风随着掘进工作的推进通风距离越来越长,通风难度越来越大。掘进出碴及支护过程中产生炮烟、粉尘等,需要通风的时间越来越长,通风效果越来越差。通过加设中转风室接... 地下矿山长距离巷道施工中,在其贯通通风问题解决以前,掘支作业面的通风随着掘进工作的推进通风距离越来越长,通风难度越来越大。掘进出碴及支护过程中产生炮烟、粉尘等,需要通风的时间越来越长,通风效果越来越差。通过加设中转风室接力通风延长巷道掘进通风距离的作业方法大大延长了独头巷道掘进长度,实现了长距离巷道掘进通风安全。 展开更多
关键词 独头巷道 长距离 通风
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压入式通风独头巷道内氡及其子体浓度的计算模型与其分布规律 被引量：8
15
作者 叶勇军 丁德馨 +4 位作者 王立恒 李向阳 谢东 钟永明 赵娅利 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1799-1805,共7页
通过一定初始浓度的氡在0~14 400 s内累积衰变产生的氡子体？潜能浓度的理论计算值,建立氡子体？潜能浓度与氡浓度和累积衰变时间之间的简化数学关系;依据独头巷道内氡及氡子体的来源,分别建立压入式通风方式下巷道内通风风流中氡浓度... 通过一定初始浓度的氡在0~14 400 s内累积衰变产生的氡子体？潜能浓度的理论计算值,建立氡子体？潜能浓度与氡浓度和累积衰变时间之间的简化数学关系;依据独头巷道内氡及氡子体的来源,分别建立压入式通风方式下巷道内通风风流中氡浓度与氡子体？潜能浓度的数学计算模型;针对具体的独头巷道,研究不同通风量、岩壁氡析出率和有无矿堆情况下整个巷道内氡浓度和氡子体？潜能浓度分布规律。研究结果表明：压入通风方式的独头巷道内,氡浓度及氡子体？潜能浓度均随着岩壁氡析出率和风流流动距离的增大而增大,随着通风风量的增大而减小;工作面矿堆析出的氡能迅速导致风流中氡浓度的增大,而其产生的氡子体？潜能浓度随着风流流动距离增加逐渐增大; 展开更多
关键词 独头巷道 氡及氡子体 压入式通风 计算模型
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压抽混合式通风独头巷道内氡及氡子体浓度的计算模型及其分布规律研究 被引量：7
16
作者 叶勇军 王立恒 +4 位作者 丁德馨 周星火 李向阳 钟永明 王淑云 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期219-227,共9页
压抽混合式通风是长距离独头掘进巷道内控制氡及氡子体浓度重要的通风方式,研究该种通风方式下巷道风流中氡及氡子体浓度分布规律对指导其通风和辐射防护设计具有重要的意义。为此,根据氡与氡子体之间的衰变关系,建立了风流中氡子体α... 压抽混合式通风是长距离独头掘进巷道内控制氡及氡子体浓度重要的通风方式,研究该种通风方式下巷道风流中氡及氡子体浓度分布规律对指导其通风和辐射防护设计具有重要的意义。为此,根据氡与氡子体之间的衰变关系,建立了风流中氡子体α潜能浓度与氡活度浓度之间的简化数学计算模型;接着,分析了独头巷道受限空间内氡及氡子体的来源,并基于巷道风流的紊流传质理论,建立了压抽混合式通风方式下风流中氡活度浓度与氡子体α潜能浓度分布的数学计算模型;最后,针对一个具体的独头巷道,探讨了通风量和岩壁氡析出率对整个巷道内氡浓度和氡子体α潜能浓度分布的影响,同时提出了独头巷道内降低氡及氡子体致工作人员剂量的防护措施。 展开更多
关键词 独头巷道 氡及氡子体 压抽混合式通风 计算模型
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独头巷道掘进过程中排烟时间预测 被引量：7
17
作者 纪洪广 曹杨 +3 位作者 张舸 李颂 陈布雷 蒋华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第5期142-145,共4页
分析了炮烟在独头巷道中的运移情况,从质量守恒角度建立了炮烟抛掷区中的炮烟排出数学模型。对归来庄金矿-118 m穿脉巷道爆破作业的现场炮烟监测,监测点炮烟浓度先增加后减小,炮烟排出过程中符合指数衰减。从爆破、炸药、通风条件、巷... 分析了炮烟在独头巷道中的运移情况,从质量守恒角度建立了炮烟抛掷区中的炮烟排出数学模型。对归来庄金矿-118 m穿脉巷道爆破作业的现场炮烟监测,监测点炮烟浓度先增加后减小,炮烟排出过程中符合指数衰减。从爆破、炸药、通风条件、巷道情况4个方面分析了影响排烟时间的因素,利用BP神经网络模型,将炸药量、炮眼数目、风筒到掘进面的距离、监测点到掘进面的距离、风筒风量、风流温度、巷道温度、巷道相对湿度等因素的10组实验数据作为输入量,排烟时间作为输出量,获得稳定的网络结构。再将5组输入量实验数据代入BP网络训练,预测的排烟时间与实测的排烟时间相对误差在7%以内,运用BP网络模型取得了较好的预测效果。准确预测排烟时间,可以合理安排掘进作业,避免炮烟中毒事件发生,对矿山安全高效生产有重要的意义。 展开更多
关键词 独头巷道 炮烟 排烟时间 BP网络模型 预测
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铀矿井独头巷道最大掘进长度的研究 被引量：6
18
作者 叶勇军 丁德馨 +1 位作者 周星火 李向阳 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期188-192,共5页
为了改善地下铀矿井作业空间的辐射条件,本文阐述铀矿独头巷道通风气流中氡及其子体α潜能浓度的数学描述公式,推导出独头巷道按照排氡和排氡子体最大掘进长度的计算公式。研究了独头巷道通风量Q、巷道断面积S、入风氡浓度C_O、入风氡... 为了改善地下铀矿井作业空间的辐射条件,本文阐述铀矿独头巷道通风气流中氡及其子体α潜能浓度的数学描述公式,推导出独头巷道按照排氡和排氡子体最大掘进长度的计算公式。研究了独头巷道通风量Q、巷道断面积S、入风氡浓度C_O、入风氡子体α潜能浓度E_O和巷道氡析出密度D_V与最大掘进长度L_(max)的关系,结论为:独头巷道的最大掘进长度L_(max)随着C_O、E_O、S、和D_V的增大而减小,随着Q的增大而增大;同时还发现:当氡析出密度D_V=1.463 Bq/(m^3 s)时,L_(max,Rn)=L_(max,α);当D_V<1.463 Bq/(m^3 s)时,L_(max,Rn)>L_(max,α);而D_V>1.463 Bq/(m^3 s)时,L_(max,Rn)<L_(max,α)。文中也给出了一些减少氡及其子体浓度的优化措施。 展开更多
关键词 铀矿 独头巷道 最大掘进长度 通风 氡及其子体
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独头巷道瓦斯爆炸的数值模拟 被引量：7
19
作者 陈晓坤 郭丽萍 +1 位作者 程方明 师吉林 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2012年第7期20-22,共3页
建立了独头巷道内瓦斯爆炸的数学物理模型,借助流体动力学软件FLACS对充满不同浓度瓦斯气体、有无障碍物时的巷道进行了数值模拟。由模拟结果可以看出,瓦斯浓度和障碍物对瓦斯爆炸过程压力波的变化有较大的影响,爆炸压力波在沿巷道的传... 建立了独头巷道内瓦斯爆炸的数学物理模型,借助流体动力学软件FLACS对充满不同浓度瓦斯气体、有无障碍物时的巷道进行了数值模拟。由模拟结果可以看出,瓦斯浓度和障碍物对瓦斯爆炸过程压力波的变化有较大的影响,爆炸压力波在沿巷道的传播过程中不是单调衰减,而是有波动的;无障碍物时,压力波传播曲线的变化幅度不大,有障碍物时,瓦斯爆炸过程中压力波的传播曲线变化幅度迅速增大。 展开更多
关键词 独头巷道 瓦斯爆炸 压力波 数值模拟
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基于曲线拟合和神经网络的独头巷道CO浓度预测研究
20
作者 周昌微 谢贤平 都喜东 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期75-81,共7页
为了准确预测矿山独头巷道CO浓度,基于云南老厂锡矿1800运输巷甩车场独头巷道掘进工作面CO浓度监测数据,运用MATLAB曲线拟合工具箱对该独头巷道中CO浓度随时间的变化情况进行曲线拟合,建立了该矿山独头巷道中CO浓度随时间变化的数学模... 为了准确预测矿山独头巷道CO浓度,基于云南老厂锡矿1800运输巷甩车场独头巷道掘进工作面CO浓度监测数据,运用MATLAB曲线拟合工具箱对该独头巷道中CO浓度随时间的变化情况进行曲线拟合,建立了该矿山独头巷道中CO浓度随时间变化的数学模型。通过该模型得到该独头巷道中CO浓度值达到安全规程要求所需的时间。然后,运用卷积神经网络时间序列预测模型(CNN模型)和BP神经网络时间序列预测模型(BP模型)对独头巷道CO浓度进行预测,并比较评价指标R2和RMSE。结果表明:BP神经网络时间序列预测模型对该独头巷道CO浓度的预测效果更好,为该矿山独头巷道CO浓度值的监测和控制提供了准确可靠的理论依据。 展开更多
关键词 独头巷道 MATLAB 曲线拟合 卷积神经网络 BP神经网络 时间序列预测
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