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矿井通风井巷摩擦风阻确定方法研究

作　者: 尚大俊
导　师: 马恒
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 矿井通风摩擦阻力系数数值滤波统计分析拟合计算
分类号: TD724
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

矿井通风理论中,巷道摩擦阻力系数作为重要的基础参数,对于相关计算起着举足轻重的作用。本论文从摩擦阻力系数的测定、计算、拟合等方面展开论述。通过对铁法煤业集团、阳泉煤业集团等多个矿井的通风阻力测定获得大量的矿井基础数据,运用数学分析方法对各巷道按支护类型及形状进行分类,结合滤波分析法对数据进行预处理,并利用统计分析法对巷道摩擦阻力系数值进行拟合测算。找出摩擦阻力在不同巷道中变化规律,得出经验公式并对其进行误差分析,进而提高摩擦阻力系数的准确性与可靠性。在此基础上提出简要的矿井通风阻力计算公式及测定方法。对于矿井通风理论研究具有重要的参考价值;对于矿井通风阻力测定可以省去大量的人力和物力;对矿井通风安全管理具有实践指导意义。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-16
  1.1 论文的研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
  1.3 论文研究的技术路线  14-15
  1.4 论文研究的内容  15-16
2 通风阻力测定的理论方法  16-30
  2.1 计算摩擦阻力系数的理论基础  16-21
    2.1.1 矿井风流的运动状态  16
    2.1.2 确定风流状态的标准  16-17
    2.1.3 风流在光滑的直线管道中运动时的阻力  17-19
    2.1.4 巷道壁面粗糙度对阻力的影响  19-20
    2.1.5 水平巷巷道的摩擦阻力  20-21
  2.2 摩擦阻力系数应用研究  21-22
  2.3 矿井通风阻力的测定  22-30
    2.3.1 目的和意义  22-23
    2.3.2 测定仪器  23
    2.3.3 测定方法  23-25
    2.3.4 测定结果计算  25-28
    2.3.5 通风阻力测定结果的可靠性检验  28
    2.3.6 测试数据平差修正  28-30
3 实测数据预处理  30-45
  3.1 粗差法筛选数据  30-32
    3.1.1 粗差筛选方法的数学模型  30-31
    3.1.2 粗差筛选分析方法  31
    3.1.3 粗差筛选计算流程  31-32
  3.2 多元统计分析  32-36
    3.2.1 主成分分析  33-35
    3.2.2 聚类分析  35-36
  3.3 多指标聚类算法在测试数据中的应用研究  36-38
    3.3.1 多指标聚类算法的方法和原理  36-37
    3.3.2 多指标聚类算法的应用  37-38
  3.4 滤波算法  38-40
    3.4.1 均值滤波算法分析  38-39
    3.4.2 中值滤波算法分析  39-40
  3.5 数据缺失与异常处理  40-45
    3.5.1 数据缺失处理方法  40-41
    3.5.2 异常数据点的检验与剔除  41-42
    3.5.3 非方差齐性的实测数据处理  42-45
4 实测数据拟合与检验  45-52
  4.1 回归方程的数学模型  45-47
  4.2 回归方程的建立  47-48
  4.3 回归方程的精度与置信区间  48-49
  4.4 统计检验  49-52
    4.4.1 拟合优度检验  49-50
    4.4.2 模型的显著性检验  50
    4.4.3 变量的显著性检验  50-52
5 摩擦风阻与面积关系拟合  52-63
  5.1 锚喷支护、半圆拱形的巷道  52-53
  5.2 喷浆支护、半圆拱形的巷道  53-54
  5.3 锚网和喷浆支护、半圆拱形的巷道  54-56
  5.4 砌碹支护、半圆拱的巷道  56-57
  5.5 U 型钢支护、半圆拱形的巷道  57-58
  5.6 锚网支护、矩形的巷道  58-60
  5.7 锚网支护、梯形巷道  60-61
  5.8 不同支护类型下的拟合结果  61-63
6 结论与展望  63-64
参考文献  64-67
作者简历  67-69
学位论文数据集  69-70

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