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随着综掘机械化程度和生产强度的提高,粉尘爆炸事故及污染风险急剧上升,目前综掘面粗放式的“通风总量”局部通风控制方式不能改变出风口风流状态,已不能满足通风降尘需求,需要改变风筒出风口方向角度,直径及前后距离,以实现对粉尘最佳分布的风场调控。本采用粗糙集理论,流体力学理论,有限元数值模拟技术及井下测试验证手段对掘进巷道不同空间几何尺寸、风筒出风口方向角度、直径及前后距离等参数变化下的风场调控规则获取方法进行研究,建立决策信息系统,通过属性约简的区分矩阵算法、规则获取的启发式值约简算法获取风场调控规则并进行表达,为实现综掘面粉尘最佳分布的风流调控提供理论依据。具体研究内容如下;(1)粉尘最佳分布的风场调控规则获取方法研究。在对综掘面粉尘分布规律及风风场调控需求分析基础上,确定巷道高、巷道宽、风筒出风口方向角度、直径及前后距离为条件属性及粉尘浓度为决策属性、数据获取及离散化处理的决策信息系统建立方法,并对属性约简的区分矩阵算法、规则获取的启发式值约简算法及产生式规则表达方式进行了分析。(2)风场调控的决策信息系统建立研究。根据综据面的实际通风情况和流体力学理论建立粉尘场数值模拟方案,选择柠条塔综掘面为对象,利用流场分析软件FLUENT建立有限元模型,进行粉尘分布模拟分析,并进行井下粉尘浓度分布实测数据获取,通过实测数据和数值模拟结果对比分析,验证了数值模拟方案的合理可行性。根据粉尘场数值模拟方案,设计了不同巷道尺寸及出风口直径、方向角度、前后距离参数变化下的风场调控模拟实验,进行不同参数变化下的粉尘分布的大量模拟计算分析,建立初始决策信息系统,采用MDL algorithm与等频率离散相结合的方法对初始决策信息系统中的数掘进行离散化处理,建立离散化决策信息系统。(3)粉尘最佳分布的风场调控规划获取研究,采用区分矩阵的属性约简算法对离散化决策信息系统进行属性约筒,获取关键条件属性,并采用启发式值约简算法对关键属性决策信息系统中的冗余数据进行值约简,获取风场调控规则,即不同巷道空间下,距掘进端头不同距离时,通过调控风筒出风口伸长距离、直径、水平偏转角度实现粉尘合理分布。(4)粉尘浓度分布及降尘的调控效果分析。对风筒出风口距端头最近距离5m处及最远距离10m处的风场调控后的粉尘浓度分布及降尘率进行分析得出,使用调控规则后,巷道内粉尘浓度超限区域面积大幅降低,聚集现象减少,降尘效率明显提高,为综掘面粉尘最佳分布和通风降尘提供了一定的理论依据。