建模与数值仿真课程设计---煤矿瓦斯和煤尘的监测和控制

1、 1 建模与数值仿真课程设计建模与数值仿真课程设计 设计题目设计题目 煤矿瓦斯和煤尘的监测和控制煤矿瓦斯和煤尘的监测和控制 专业班级专业班级 信计信计 1001 班班 姓姓 名名 指导老师指导老师 2012 年年 6 月月 20 日日 2 附件 2： 课程设计任务书课程设计任务书 题题 目目: : 煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制 初始条件：初始条件：填写完成课程设计具备了什么条件填写完成课程设计具备了什么条件 要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体 要求） 时间安排：时间安排： 指导教师签名：指导教师签名： 年年

2、 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 3 煤矿瓦斯煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制和煤尘的监测与控制 摘要摘要 由于能源紧张，煤矿安全生产已成为目前社会重点关注的热点问题之一。瓦斯爆 炸及煤尘爆炸在煤矿的开采中是不可避免的，因此，矿井下的瓦斯和煤尘对煤矿的安全 生产构成了重大威胁，做好煤矿井下瓦斯和煤尘的监测与控制是保证煤矿安全生产的关 键所在。 本文主要研究了利用概率统计原理，解决矿井瓦斯与煤尘爆炸的安全问题，及 降低通风管的能源消耗问题。通过 MATLAB 及 EXCEL 对给定数据进行了处理，在此 基础上建立了相应的模型，解决了所要解答的问题。

3、1）利用题目所给的数据，算得相对瓦斯涌出量即总回风巷的瓦斯量均值与煤矿日 产量的比值，结果为 E =18.5568( 3 /mt)（ 3 10/mt） ，由此可判断该矿为高瓦斯矿井； 2）利用瓦斯浓度与风速之间的概率关系，算得矿井各工作区域发生爆炸的概率总 和，结果为 0.3029，由此可知矿井的不安全程度。 3）利用风量与瓦斯浓度、煤尘浓度之间的关系，算得在开采安全的前提下，计算 出了最小合理风量为 18.373 3 / m inm，在最小合理风量的前提下，既节省电能，又提 高效益。 结合题目所提供的背景资料，说明本文所使用的方法及所建立的模型是合理的，得 出的结论是可靠的。 关键词：数学期

4、望 瓦斯浓度 风速 风量 一 问题提出 4 采煤工作面 掘 进 巷 道 放 大 示 意 图 煤矿安全生产是我国目前亟待解决的问题之一，做好井下瓦斯和煤尘的监测与控制 是实现安全生产的关键环节。但瓦斯与煤尘引起的煤矿爆炸，及时作出预报和防御却是 一个十分困难的问题，广受中央与各地的关注。以下为某一煤矿的示意图： 附图附图 1 某煤矿的通风系统示意图某煤矿的通风系统示意图 （1）鉴别该矿是属于“低瓦斯矿井”还是“高瓦斯矿井” 。 （2）判断该煤矿不安全的程度（即发生爆炸事故的可能性）有多大？ （3）利用两个可控风门调节各采煤工作面的风量，通过一个局部通风机和风筒实现掘 进风口 出风口 采煤工作面 掘进 工作面 局部通风