風(fēng)丸軟件在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算中的應(yīng)用

湯其建

永城職業(yè)學(xué)院礦業(yè)工程系

本文通過(guò)工程實(shí)例說(shuō)明了風(fēng)丸軟件在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算中的應(yīng)用及使用技巧，可為工程技術(shù)人員和高校學(xué)生提供重要參考。

1 風(fēng)丸軟件的使用方法

風(fēng)丸軟件由日本九州大學(xué)工學(xué)研究院井上雅弘博士編制。它利用風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律、阻力定律及已知參數(shù)進(jìn)行模擬解算。風(fēng)量解算時(shí)，首先給出風(fēng)網(wǎng)中各個(gè)回路風(fēng)量的近似值，使它們滿足風(fēng)量平衡定律，然后利用風(fēng)壓平衡定律對(duì)初擬的回路風(fēng)量逐一進(jìn)行修正，這樣經(jīng)過(guò)多次反復(fù)迭代計(jì)算、修正，使風(fēng)壓逐漸平衡，風(fēng)量逐漸接近于真值。

該軟件必須在Windows環(huán)境下運(yùn)行。啟動(dòng)后出現(xiàn)軟件運(yùn)行主窗口，通過(guò)以下步驟完成解析。

（1）網(wǎng)絡(luò)圖繪制及參數(shù)輸入。按下“增加節(jié)點(diǎn)”按鈕后，在繪圖區(qū)單擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)生成窗口。輸入節(jié)點(diǎn)屬性后，點(diǎn)擊“OK”按鈕，生成節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)編號(hào)必須為大于0的整數(shù)，并不得重復(fù)。輸入巷道起、終節(jié)點(diǎn)后，按下“增加巷道”按鈕后，用鼠標(biāo)左鍵順次單擊已經(jīng)生產(chǎn)的巷道起、終節(jié)點(diǎn)，出現(xiàn)增加新巷道窗口。輸入巷道屬性后，單擊“OK”按鈕，生成巷道。若某巷道為固定風(fēng)量巷道，只需輸入風(fēng)量，其他參數(shù)不用輸入。

不斷重復(fù)上述過(guò)程，即可將復(fù)雜的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖繪制出來(lái)。如果生成的節(jié)點(diǎn)或巷道不滿意，還可以通過(guò)按下節(jié)點(diǎn)或巷道編輯按鈕，對(duì)其進(jìn)行變更、刪除等操作。

（2）進(jìn)行畫面設(shè)定。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖繪制完成后，你可能對(duì)畫面的色彩和顯示內(nèi)容不滿意，例如想修改藍(lán)色背景為白色或者想將巷道的風(fēng)阻顯示出來(lái)。從“查看”菜單選擇“畫面設(shè)定”命令后，出現(xiàn)畫面設(shè)定窗口。在該窗口中，可以對(duì)畫面尺寸，字體尺寸，旋轉(zhuǎn)角度，節(jié)點(diǎn)半徑，分支線上、下以及節(jié)點(diǎn)上顯示的內(nèi)容、格式進(jìn)行設(shè)定。如果希望改變默認(rèn)顏色，可以鼠標(biāo)單擊“顏色設(shè)定”按鈕，在顏色設(shè)定窗口中進(jìn)行修改。畫面設(shè)定完畢后，要進(jìn)行保存。

(3) 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)解析及保存。從“解析”菜單選擇“風(fēng)量→標(biāo)準(zhǔn)解析”命令后，出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)解析窗口。在該窗口中，單擊“開始”按鈕，即開始計(jì)算，如果想看到具體過(guò)程可以勾選“詳細(xì)資料”選項(xiàng)。解算結(jié)束后，計(jì)算結(jié)果會(huì)出現(xiàn)在相應(yīng)文本框中。

如果需要更改解算參數(shù)，單擊“參數(shù)更新”按鈕后，出現(xiàn)解析參數(shù)設(shè)置窗口，在該窗口中，可以更改各解析參數(shù)。窗口中各參數(shù)的含義，見表1。

解析完成后，如果解算結(jié)果滿足精度要求，應(yīng)及時(shí)存盤。

表1 解析參數(shù)及含義

2 風(fēng)丸軟件應(yīng)用實(shí)例

某采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖，如圖1，各分支屬性見表2，該系統(tǒng)的總風(fēng)壓為80Pa，保持不變。應(yīng)用風(fēng)丸軟件預(yù)測(cè)分支2-5貫通前后工作面的風(fēng)量變化情況。

表2 各風(fēng)路分支屬性

在風(fēng)丸軟件中繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)定解析參數(shù)，見表3。貫通前解算仿真結(jié)果，如圖2；貫通后通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算仿真結(jié)果，如圖3，經(jīng)與實(shí)際測(cè)定值比較誤差小于0.6m3/min。

表3 解析參數(shù)設(shè)定

3 結(jié)論

(1)經(jīng)解算，巷道2-5貫通前采煤工作面風(fēng)量為240m3/min，貫通后該處風(fēng)量降低為114m3/min，與實(shí)測(cè)值基本吻合，誤差不大于1%。

(2)當(dāng)僅進(jìn)行風(fēng)量解算時(shí)，火源溫度、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)可隨意設(shè)置，但是火源節(jié)點(diǎn)編號(hào)必須設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)圖中實(shí)際存在的編號(hào)，否則無(wú)法解算。

(3)誤差、加兩參數(shù)的設(shè)置尤其要注意。如果該兩參數(shù)設(shè)置不合理，有可能造成無(wú)法正確解算，或者結(jié)果誤差較大。

[1]王永安.礦井通風(fēng)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2004

[2]中國(guó)煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng).中國(guó)煤礦安全計(jì)算機(jī)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算在礦井安全生產(chǎn)中的應(yīng)用[EB/OL].http://www.mkaq.org