数学建模论文题目47.doc

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（见附件1）。 瓦斯在它从煤岩裂缝出瓦斯爆炸三个条件：瓦斯一定浓度；足够的氧一定温度的引火源。“低瓦斯矿井”还是“高瓦斯矿井”。 （2）根据《煤矿安全规程》第一百六十八条的规定，并参照附表1，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）为了保障安全生产，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巷的通风（见下面的注）。根据附图1所示各井巷风量的分流情况、对各井巷中风速的要求（见《煤矿安全规程》第一百零一条），以及瓦斯和煤尘等因素的影响，确定该煤矿所需要的最佳（总）通风量，以及两个采煤工作面所需要的风量和局部通风机的额定风量（实际中，井巷可能会出现漏风现象）。 注 掘进巷需要安装局部通风机，其额定风量一般为150~400 m3/min。局部通风机所在的巷道中至少需要有15%的余裕风量（新鲜风）才能保证风在巷道中的正常流动，否则可能会出现负压导致乏风逆流，即局部通风机将乏风吸入并送至掘进工作面。 名词解释 （1）采煤工作面：矿井中进行开采的煤壁 (采煤现场)。 （2）掘进巷：用爆破或机械等方法开凿出的地下巷道，用以准备新的采煤区和采煤工作面。 （3）掘进工作面：掘进巷尽头的开掘现场。 （4）新鲜风：不含瓦斯和煤尘等有害物质的风流。 （5）乏风：含有一定浓度的瓦斯和煤尘等有害物质的风流。 附表1: 瓦斯浓度与煤尘爆炸下限浓度关系 空气中瓦斯浓度(%) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4 煤尘爆炸下限浓度(g/m3) 30~50 22.5~37.5 15~25 10.5~17.5 6.5~12.5 4.5~7.5 3~5 2.5~3.5 1.5~2.5 附表2: 各监测点的风速,瓦斯和煤尘的监测数据表 监测 日期 点 与班次 工作面Ⅰ 工作面Ⅱ 掘进工作面 回风巷Ⅰ 回风巷Ⅱ 总回风巷 日产量 （t/d） 风速 瓦斯 煤尘 风速 瓦斯 煤尘 风速 瓦斯 煤尘 风速 瓦斯 煤尘 风速 瓦斯 煤尘 风速 瓦斯 煤尘 1 早班 2.4 0.71 8 2.07 0.94 7.67 2.22 0.26 7.44 2.13 0.76 7.52 2.09 0.98 7.23 5.15 0.67 7.05 597 中班 2.56 0.62 8.4 2.08 0.85 7.51 2.29 0.26 7.45 2.27 0.66 7.93 2.1 0.89 7.27 5.36 0.6 7.28 晚班 2.24 0.66 7.61 2.09 0.82 7.51 2.4 0.29 7.62 2.09 0.73 7.14 2.11 0.9 7.07 5.31 0.63 6.8 2 早班 2.27 0.62 7.69 2.08 0.85 7.7 2.21 0.23 7.31 2.08 0.67 7.33 2.11 0.9 7.25 5.14 0.6 7.06 602 中班 2.41 0.63 7.99 2.13 0.92 7.74 2.29 0.26 7.47 2.23 0.68 7.73 2.16 0.98 7.35 5.39 0.64 7.22 晚班 2.4 0.66 7.87 2.1 0.89 7.85 2.29 0.22 7.56 2.21 0.71 7.31 2.12 0.93 7.41 5.32 0.62 7.03 3 早班 2.27 0.78 7.75 2.1 0.89 7.67 2.29 0.27 7.42 2.04 0.83 7.36 2.11 0.95 7.32 5.19 0.68 7.03 639 中班 2.22 0.71 7.71 2.09 0.92 7.56 2.31 0.26 7.48 2.11 0.76 7.25 2.11 0.97 7.26 5.26 0.65 6.93 晚班 2.29 0.66 7.68 2.09 0.94 7.51 2.15 0.16 7.18 2.02 0.71 7.17 2.12 1.01 7.15 5.05 0.63 6.94 4 早班 2.31 0.67 7.67 2.09 0.96 7.55 2.21 0.31 7.28 2.11 0.71 7.3 2.12 1 7.2 5.17 0.68 6.95 616 中班 2.37 0.71 7.89 2.08 0.72 7.58 2.11 0.19 7.02 2.17 0.76 7.42 2.12 0.75 7.09 5.14 0.58 6.95 晚班 2.4 0.62 7.99 2.1 0.87 7.61 2.4