基于EPANET延时分析的煤矿防尘供水减压研究.pdf

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1、煤矿现代化2015年第4期总第127期基于EPANET延时分析的煤矿防尘供水减压研究侯晓东，王志强z。张凌志z(1．鹤岗师范高等专科学校，黑龙江鹤岗154107；2．鹤岗市煤炭生产安全管理局，黑龙江鹤岗154101)摘要为解决随煤矿开采垂深增加，出现的静压供水压力超高问题。以开滦集团赵各庄煤矿为例，对煤矿主要采掘工作面和矿井一周防尘用水量进行了观测，应用EPANET软件对该矿防尘管网进行了延时水力分析，在综合评价不同工况条件所有用水地点水压变化的基础上，提出矿井供水减压方案，并对方案有效性进行了验证。关键词矿井防尘；供水管网；供水减压；EPANET；延时分析中图分类号：TD218文

2、献标志码：A文章编号：1009—0797(2015)04—0100—02针对开滦集团赵各庄矿井下供水存在的局部用实现对于供水管网的延时状况分析。水地点压力过高的问题，本文采用EPANET软件的2．2防尘用水量观测延时分析功能，对矿井防尘供水管网进行了基于多工对赵各庄矿井下主要采掘工作面和矿井的防尘况用水量考虑、连续生产时间的管网延时水力模拟分时用水量进行了一周连续观测，如图2所示，以得到析，为解决煤矿井下供水减压问题，提供了必要的管的防尘用水量时间序列作为支持EPANET延时分析网分析前提。所需的不同工况模式用水量数据。1矿井防尘供水系统开滦集团赵各庄矿采用静压方式进行井下防尘l2

3、5497397l21l45l25497，97I21145供水，煤矿井下设有3处静压水池，矿井防尘管网管时间(h)时间(1I)路呈树状布置，并实现了局部主干供水管路的成环(1)3237综采工作面(2)2037东三炮采工作面。设计，如图1所示。12芒0i125497397121145125497397121145时间(h】时间(h1(3)3139西中综掘工作面(4)2037西三炮掘工作面开拓工作面并缸作砸开拓工作面12549739712l145l25497397121145豳注I薹1一吨O为节点一母；嚣笙(一5S3)一(一lO96)为节点标裔．单瞳撂簦60、10e、l59为t段直径．簟

4、证赫．时间fh1时间m图I赵各庄矿防尘管网简图(5)3302开拓工作面(6)矿井防尘用水量图2赵各庄矿防尘用水量一周观测记录2EPANET延时分析2．3管网延时水力分析2．1软件介绍应用EPANET软件，对赵各庄矿防尘管网进行EPANET是美国国家环境保护局开发的开源软连续一周的延时水力模拟分析，发现位于矿井十二件，通过EPANET可以执行有压管网水力和水质特水平、十三水平的232风眼下口(节点7)及下游节点性延时模拟的计算机程序，来模拟管网中的水头、水(节点12—13、节点16—20)在部分工况，节点供水压质、水量等多项指标嘲。EPANET管网模型提供了包力虽满足水压下限要求，但

5、超过了4MPa的水压上限括管道、节点(管道连接节点)、水泵、阀门和蓄水池要求。对存在工况水压大于4MPa的各节点进行一周(或者水库)等组件，软件可跟踪延时阶段管道水流、延时分析，图3为压力超高节点中总水头最高的节节点压力以及水池水位高度【7J。为了使管网更加接近点7、节点19的一周水压延时分析。真实，EPANET依托管网水力参数时间模式设置[8】，3防尘供水减压方案基金项目：黑龙江省教育厅高职高专院校科研项目(12535034)·l00·煤矿现代化2015年第4期总第127期并得到以下结论：①采用矿井供水观测数据进行管网水力分析，结果更接近管网运行实际；②使用连续观一测用水量数据进

6、行管网分析，综合分析不同工况条件R出下防尘管网的水力运行状态，结果分析更全面；③EPANET软件提供的管网模拟、水力计算和延时分析功能，有助于实现煤矿井下供水管理的自动化。～节点7一节点19参考文献图3减压调节前节点7、节点19水压延时分析目前煤矿供水减压通常采用的缓冲调节、增阻【1]蒋仲安，王佩，施蕾蕾，谭聪．基于QMC的矿井防尘供调节和卸流调节方法[91，根据赵各庄矿防尘管网延时水管网水力可靠性分析[J]．煤炭学报，2013，s2：分析结果，结合矿井生产实际，提出在十三水平232399-404．风眼下口处(节点7)集中进行供水减压1．5MPa。减[2】侯晓东，蒋仲安．矿井防尘供

7、水管网失效模糊故障树分压调节后，对矿井防尘管网进行一周延时水力模拟析Ⅲ．金属矿山，2008(6)：112—115．分析，发现所有用水节点压力全部在规定区间范围，【3】陈宙，蒋仲安，万善福．遗传算法在井下防尘供水管网如图4所示。图5为管网中总水头最高的节点7、节优化中的应用⋯．煤炭学报，2007(1)：48—51．点19的一周水压延时分析。【4]桑海涛，周波，王国权．GO法分析矿井防尘供水管网的可靠性lJ]．黑龙江科技学院学报，2009(6)：478—481．【5]袁海