风丸软件在通风网络解算中的应用

汤其建

永城职业学院矿业工程系

本文通过工程实例说明了风丸软件在通风网络解算中的应用及使用技巧，可为工程技术人员和高校学生提供重要参考。

1 风丸软件的使用方法

风丸软件由日本九州大学工学研究院井上雅弘博士编制。它利用风量平衡定律、风压平衡定律、阻力定律及已知参数进行模拟解算。风量解算时，首先给出风网中各个回路风量的近似值，使它们满足风量平衡定律，然后利用风压平衡定律对初拟的回路风量逐一进行修正，这样经过多次反复迭代计算、修正，使风压逐渐平衡，风量逐渐接近于真值。

该软件必须在Windows环境下运行。启动后出现软件运行主窗口，通过以下步骤完成解析。

（1）网络图绘制及参数输入。按下“增加节点”按钮后，在绘图区单击鼠标左键，出现新节点生成窗口。输入节点属性后，点击“OK”按钮，生成节点。节点编号必须为大于0的整数，并不得重复。输入巷道起、终节点后，按下“增加巷道”按钮后，用鼠标左键顺次单击已经生产的巷道起、终节点，出现增加新巷道窗口。输入巷道属性后，单击“OK”按钮，生成巷道。若某巷道为固定风量巷道，只需输入风量，其他参数不用输入。

不断重复上述过程，即可将复杂的通风网络图绘制出来。如果生成的节点或巷道不满意，还可以通过按下节点或巷道编辑按钮，对其进行变更、删除等操作。

（2）进行画面设定。通风网络图绘制完成后，你可能对画面的色彩和显示内容不满意，例如想修改蓝色背景为白色或者想将巷道的风阻显示出来。从“查看”菜单选择“画面设定”命令后，出现画面设定窗口。在该窗口中，可以对画面尺寸，字体尺寸，旋转角度，节点半径，分支线上、下以及节点上显示的内容、格式进行设定。如果希望改变默认颜色，可以鼠标单击“颜色设定”按钮，在颜色设定窗口中进行修改。画面设定完毕后，要进行保存。

(3) 进行标准解析及保存。从“解析”菜单选择“风量→标准解析”命令后，出现标准解析窗口。在该窗口中，单击“开始”按钮，即开始计算，如果想看到具体过程可以勾选“详细资料”选项。解算结束后，计算结果会出现在相应文本框中。

如果需要更改解算参数，单击“参数更新”按钮后，出现解析参数设置窗口，在该窗口中，可以更改各解析参数。窗口中各参数的含义，见表1。

解析完成后，如果解算结果满足精度要求，应及时存盘。

表1 解析参数及含义

2 风丸软件应用实例

某采煤工作面通风系统图，如图1，各分支属性见表2，该系统的总风压为80Pa，保持不变。应用风丸软件预测分支2-5贯通前后工作面的风量变化情况。

表2 各风路分支属性

在风丸软件中绘制通风网络，并设定解析参数，见表3。贯通前解算仿真结果，如图2；贯通后通风网络解算仿真结果，如图3，经与实际测定值比较误差小于0.6m3/min。

表3 解析参数设定

3 结论

(1)经解算，巷道2-5贯通前采煤工作面风量为240m3/min，贯通后该处风量降低为114m3/min，与实测值基本吻合，误差不大于1%。

(2)当仅进行风量解算时，火源温度、瓦斯浓度等参数可随意设置，但是火源节点编号必须设置为网络图中实际存在的编号，否则无法解算。

(3)误差、加两参数的设置尤其要注意。如果该两参数设置不合理，有可能造成无法正确解算，或者结果误差较大。

[1]王永安.矿井通风[M].北京:煤炭工业出版社,2004

[2]中国煤矿安全生产网.中国煤矿安全计算机通风网络解算在矿井安全生产中的应用[EB/OL].http://www.mkaq.org