安全工程新技术专题2通风系统可靠性
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现代煤矿通风可靠性及提升措施分析摘要:煤矿通风系统是非常重要的一个系统,主要原因在于煤矿通风系统是整个煤矿开采过程中非常重要的安全指标达成的可靠依据,作为安全保障系统,它关系到生产全流程的安全,也间接影响生产整体的效率。
因此,煤矿企业必须要加大通风系统安全评价力度,切实保证通风系统的安全性。
严格控制每一个重要的环节,包括施工、管理及改造,最终保障井下作业人员的安全性。
关键词:煤矿通风;可靠;安全生产1煤矿通风系统隐患存在的原因1.1系统老化,设计不科学通风系统的设计时需考虑整个煤矿的地理环境,气候水文,煤矿生产活动,煤矿生产设备等因素都会影响系统设计。
因此,通风系统设计是否科学合理,影响着通风系统后续运行质量。
但是很多煤矿生产企业为降低生产成本,提高经济效益,不重视通风系统的更新换代,没有按照规定及时更新系统。
通风系统老化和设计不合理,影响通风系统的正常运行,无法很好地发挥出通风系统应有功能,会给煤矿安全带来隐患。
1.2煤矿的管理存在隐患在部分煤矿企业中通风系统的管理存在问题。
主要表现在对通风安全重视程不够。
对近年来发生的煤矿安全事故的原因分析发现,管理方面的隐患是引发事故重要因素之一。
同样在煤矿的通风安全中也存在很大的管理隐患,主要体现在管理制度不够完善,管理人员缺乏管理意识、管理水平低,还有煤矿管理力度和管理工作的落实上等多个方面。
与此同时,由于缺乏监督管理,种种因素叠加就会对通风安全造成很大的影响,加大煤矿安全事故发生的几率。
瓦斯往往会成为引发事故发生的重要因素之一,但是通风系统的运行可以大大降低空气中瓦斯含量,即便无法阻止事故发生,也能降低事故发生的危险性。
通风系统由于管理不当,无法及时通风排解瓦斯,空气中瓦斯的含量达到一定含量,就会引发事故,造成严重的人员伤亡和财产损失。
1.3自然环境因素从地质构造方面来说,煤矿地质构造相较于普通地质来说较为复杂,具有多变性特点。
在煤矿开采作业深度不断加深情况下,矿井中瓦斯压力也会逐渐增加,如果通风情况较差,就会增加煤矿安全事故发生几率。
浅析煤矿安全工程通风管理及通风事故的防范【摘要】煤矿安全工程中的通风管理是至关重要的一环,对于确保煤矿作业人员的安全具有重要作用。
本文首先介绍了煤矿通风系统的构成及其作用,然后分析了通风管理的重要性和原则。
接着探讨了通风事故的危害性,并总结了通风事故常见的原因和防范措施。
最后强调了通风设备的维护与管理的重要性。
在重点强调了加强煤矿安全工程通风管理的重要性,以及通风事故的减少对煤矿安全的促进作用。
同时展望了未来通风管理的发展方向。
通过本文的简要介绍和分析,可以更深入地了解煤矿安全工程通风管理的重要性,促进煤矿安全工作的进一步发展。
【关键词】煤矿安全工程、通风管理、通风事故、构成、作用、原则、危害性分析、原因、防范措施、设备、维护、管理、重要性、促进作用、发展方向。
1. 引言1.1 煤矿安全工程的重要性煤矿安全工程的重要性体现在多个方面。
煤矿是重要的能源资源之一,而煤矿事故可能给人员生命与财产带来重大损失。
加强煤矿安全工程是保障人员安全和煤矿生产的重要举措。
煤矿安全工程的建设与管理不仅关系到煤矿企业的经济效益,也关系到社会稳定和安全。
煤矿安全工程也是公司形象和信誉的体现,一个安全生产的煤矿企业更容易赢得员工和社会的信任与支持。
最重要的是,人的生命是无价的,煤矿安全工程的重要性在于保障煤矿从业人员的生命安全,减少煤矿事故对家庭和社会造成的伤害。
煤矿安全工程的重要性不言而喻,必须高度重视和有效实施。
1.2 通风管理在煤矿安全中的作用通风管理可以有效控制矿井内的温度和湿度,改善工作环境,提高生产效率。
煤矿工作环境恶劣,通风系统的调节可以降低温度、减少湿度,使矿工在舒适的环境下工作,减少疲劳,提高工作效率。
通风管理还可以有效防止火灾和爆炸等事故的发生。
通过通风系统的运行,及时排除矿井内的有害气体,减少火灾和爆炸的发生可能性,提高煤矿的安全性。
通风管理在煤矿安全中的作用不可忽视。
只有加强通风管理,合理利用通风设备,落实通风管理的原则,才能有效预防通风事故的发生,保障煤矿工作人员的安全和生产稳定。
2 通风系统可靠性理论研究(1)可靠性定义可靠性是指一个元件、设备或系统在规定的时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。
(2)通风系统可靠性定义通风系统的可靠性定义为:通风系统在运行过程中保持其工作参数值的能力,以维持井巷中必须的满足要求的风量的供应。
(3)通风系统可靠性包含的内容1)在生产时期利用通风动力,以最经济的方式,向井下各用风地点供给保质保量的新鲜风流;2)保证作业空间有良好的气候条件;3)冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘;4)在发生灾变时,能有效、及时地控制风向及风量,并与其它措施结合,防止灾害的扩大,进而消灭事故。
(4)通风系统可靠性的度量指标通风网络可靠性包括风路可靠性和网络可靠性两方面的内容。
由于研究方法的不同和通风系统本身的复杂性,目前关于通风系统可靠性的度量指标说法不一。
2.1风路可靠性2.1.1 风路可靠度(1)目前研究存在的问题以前,人们研究矿井通风系统可靠性时,主要的研究参数是风量,笔者认为,如果仅仅某条风路的风量在合理范围内并不能说明该条风路就是可靠的,还应同时考虑该风路的粉尘浓度、温度、有毒有害气体浓度等指标是否在合理范围内,也就是说该风路的所有指标都应在规定的范围内,即该风路风量的数量和质量同时在规定范围内时,才能说该风路是可靠的。
风路的破坏、断面变化、堆积杂物等表现为风路风阻的变化,最终会导致该风路或其他风路风量值的变化。
(2)风路可靠度的定义根据上述分析,从通风的角度,风路的可靠度可定义如下:在某一稳定状态)(t S 下,在规定的时间内第i 条风路的风量值q i 能够保持在一个合理区间范围之内即q q q i i i 12≤≤且风流的质量满足《煤矿安全规程》要求的概率,称为这一风路的可靠度。
记为R i 。
其中q i 1、q i 2的值和风流质量相关参数由约束条件A 来确定。
称第i 条风路风量q i 在任意时刻t 保持在合理范围],[21i i q q 之内且风流的质量满足《煤矿安全规程》要求的概率{}21i i i q q q P <<为该风路的可靠度。
保障通风系统安全可靠技术措施1.设计合理:在通风系统的设计阶段,应根据建筑物的结构、使用环境和需求,合理选择通风设备的类型、数量和布局。
例如,对于高层建筑,应考虑采用多层分区供氧系统,以防止火灾烟雾蔓延到其他楼层。
2.系统监测:安装合适的传感器和监测设备,实时监测通风系统的运行状况。
例如,烟雾传感器可以及时发现火灾,并触发通风系统的自动门开启、风机运行等应急措施。
3.备用设备:设置备用的通风设备,以应对主设备故障或停用的情况。
备用设备可以是冗余的风机、加湿器等,可以随时启用,并确保在主设备故障时维持通风系统的正常运行。
4.防火安全:通风系统应采用耐火材料和构造,以减少火灾的危险。
通风管道应使用阻燃材料,通风设备周围应设置防火隔离带,防止火势蔓延。
5.充足排烟:通风系统要确保能够及时有效地排除建筑物内部的烟雾和有害气体。
排烟系统应设置在易燃、易爆区域附近,并具备足够的排烟能力。
6.清洁维护:定期对通风系统进行清洁和维护,保持设备的正常运行状态。
积聚的灰尘和污垢可能对通风系统的效率和安全性产生不利影响。
7.网络监控:将通风系统与建筑的智能化管理系统相连接,实现对通风系统的远程监控。
通过网络监控,可以随时了解通风系统的运行状态,并及时采取措施应对异常情况。
8.停电备用能源:通风系统应设置备用的电源设备,确保在停电情况下仍能维持正常运行。
备用电源可以是发电机组、蓄电池组等。
9.应急措施:制定合理的应急预案,明确通风系统的应急操作和维护程序。
例如,在火灾发生时,应急预案可以包括通风系统的自动启动、关闭密封门、通知人员疏散等措施。
10.周期检测:定期对通风系统进行检测和维护,以确保其正常运行和安全性能。
检测项目包括通风设备的转速、风量、温度、静压等参数,以及设备的损坏、腐蚀、老化等情况。
综上所述,保障通风系统的安全可靠性需要从设计、监测、防火安全、维护等多个方面考虑。
对于特定的建筑物和使用环境,还需要根据实际需求制定相应的技术措施和应急预案,确保通风系统能够安全可靠地运行。
一、单选题(共20题,40分)1、威布尔分布发特点是当β和Y不变,威布尔分布曲线的形状不变。
随着α的减小,曲线由同一原点向右扩展,()。
(2.0)A、最大值变大B、最大值减小C、最大值不变D、最小值变大正确答案: B2、以下哪项不属于元件的可靠性参数()(2.0)A、故障率B、修复时间C、平均停运持续时间D、继电保护动作时间正确答案: D3、逻辑简化是根据布尔代数逻辑运算法则,通过()等运算实现对故障树的简化。
(2.0)A、交换B、结合C、吸收D、以上都是正确答案: D4、故障树分析中"最小割集"的概念是:(2.0)A、顶事件发生充分、必要的事件组合B、顶事件不发生充分、必要的事件组合C、结构重要性D、都不是正确答案: A5、感知能力、记忆能力及思维能力等多种能力因素构成的认知能力叫做()(2.0)A、操作技能B、智力C、单项能力D、智力技能正确答案: B6、绘制矿井通风网络图的目的是()(2.0)A、找出风流通过的井巷谁长,谁短B、找出通风井巷的空间关系C、分析通风系统中风道的连接关系及其特点D、判断通风的难易程度正确答案: C7、故障树分析法(FTA)()年由贝尔实验室的H.A.Watson提出。
(2.0)A、 1961B、 1965C、 1970D、 1971正确答案: A8、常用寿命分布函数中(0,1)分布,如果随机变量X只可能出现两种实验结果,假若其中一种结果用()来表示,另外一种用(X=0)表示(2.0)A、 X=1B、X≤1C、X≥1D、X≧1正确答案: A9、串联系统的平均寿命小于各单位平均寿命,且串联单元越多,系统平均寿命()(2.0)A、越大B、不变C、越小D、无法判断正确答案: C10、在系统的可靠性设计过程中,串联系统的可靠性随着系统内单元的数量及单元本身的可靠性的变化是()(2.0)A、系统内单元的数量越多,单元本身的可靠性越大,系统可靠性越高B、系统内单元的数量越多,单元本身的可靠性越大,系统可靠性越低C、系统内单元的数量越少,单元本身的可靠性越小,系统可靠性越高D、系统内单元的数量越少,单元本身的可靠性越小,系统可靠性越低正确答案: D11、可靠性试验基础的内容包括()(2.0)A、可靠性试验概述B、可靠性试验方法模型C、可靠性试验设计D、以上都是正确答案: D12、一个随机变量的取值为(),则称此随机变量为离散型随机变量(2.0)A、仅取数轴上有限个点或可列个点B、取数轴上无限可列个点C、取数轴上的任意点D、取数轴上某一区间上的点正确答案: A13、零件加工尺寸符合正态分布时,其均方根偏差越大,表明尺寸()(2.0)A、分散范围越大B、分散范围越小C、分布中心与公差带中心偏差越大D、分布中心与公差带中心偏差越小正确答案: A14、故障树分析(FTA)的目的是()(2.0)A、显示故障和原因之间的关系B、识别故障发生的所有方式,以确定其影响和严重程度C、确定系统的可靠性大小D、确定故障的可维修性正确答案: A15、并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度()(2.0)A、底B、高C、相等D、不确定正确答案: B16、故障树分析是系统安全工程中重要的分析方法之一,它是( )描述事故发生的有方向的逻辑树(2.0)A、从结果到原因B、从原因到结果C、从初始到最终D、从评审到改进正确答案: A17、()的特点:失效率近似恒定,随时间基本不变(2.0)A、恒定失效型B、早期失效型C、耗损失效型D、无法判断正确答案: A18、可靠性分配原则中对需要长时间工作单元,应分配()可靠性指标。
保障通风系统安全可靠技术措施
为保障通风系统的安全可靠性,需要采取一系列的技术措施。
下面将
从设计、建设和运行三个方面进行介绍。
设计方面:
1.合理设计通风系统的布局,避免集中布置设备,减少单点故障的发
生概率。
2.根据通风需求和安全要求,选择适当的设备和材料。
如使用阻燃材
料制作通风管道,选择合适的通风机、空气过滤器等设备。
3.考虑通风系统的负载情况,做好负载计算和负载剖分,确保系统能
够满足实际通风需求。
建设方面:
1.确保通风系统的施工质量,包括管道的密封性、设备的安装位置和
固定等。
避免施工质量问题造成漏风、滤网松动等风险。
2.在电气部分,使用合格的电气设备,确保电路的安全可靠。
采取防
止电气火灾的措施,如设置过流保护、电气隔离、用阻燃材料包裹电缆等。
运行方面:
1.定期检查和维护通风系统,发现问题及时处理。
如对通风机进行定
期的清洁和润滑,更换损坏的滤网等。
2.设置自动监测和报警系统,实时监测通风系统的运行状态。
如设置
温度、湿度、氧气浓度等传感器,一旦发现异常情况及时报警。
3.定期进行通风系统的负载测试,确保系统能够在额定负荷下正常运行。
4.培训相关人员,提高其安全意识和操作技能。
确保他们熟悉通风系统的使用方法和应对紧急情况的能力。
总结:为保障通风系统的安全可靠性,需要在设计、建设和运行等方面采取一系列的技术措施。
只有做好各个环节的工作,才能确保通风系统运行稳定、安全可靠。
FRI ND OF MI L INDUS TRY8工程技术化工之友2007.N O.11按照上述矿井通风系统可靠性的定义,矿井通风系统丧失其工作能力就可称作矿井通风系统的失效。
整个矿井及其通风系统应留有足够的备用系数,其组成部分失效(一个或几个分支同时失效)通常不至于造成整个矿井通风网络失效。
在大多数情况下,仅发生通风系统丧失部分工作能力而已。
决定性因素。
按照上述对矿井通风系统失效的定义,可靠性因素可解释为影响通风系统风量分配的因素。
最常见的影响风量分配的因素有:原始数据;计算方法;通风网络各部分的空气动力阻力及其拓扑结构以及主要扇风机装置的可靠性。
从可靠性的角度来看,决定通风系统各部分空气动力阻力的原始数据是否确实特别重要。
这些数据是指评定支架、巷道横断面、矿井漏风量等空气动力特性的数据。
矿井通风系统各部分的空气动力阻力(即巷道、通风设施等的风流阻力)是决定井下总人风量的几个主要因素中的一个因素。
它同时也用于确定通风网络相对风量分配。
主要扇风机装置的工作状态可决定送往井下的风量。
因此,使主要扇风机装置的工作保持稳定状态十分重要,在矿井的全部生产期间,必须使其变化不超过规定范围。
主要扇风机装置工作失效一般是由其机械系统(扇风机部件、控制和备用装置)损坏和供电系统故障引起的。
评定方法。
结构法,这个方法是以确定巷道长度K=K i/K0的相对可工作系统K为基础的,式K i-i巷道和某条基准巷道单位长度段绝对可工作系数。
可靠性指标K的值与矿井通风系统可工作系数成正比:K=(W-n+1)/M(1)若对矿井通风系统不同方案按公式(1)计算出可靠性指标进行比较,即可选择最可靠的方案。
这种方法比较简单。
但使用这种方法必须具备矿井通风系统的拓扑值、巷道长度、通风设施的数目和类型,主要巷道群的相对可工作系数、kw i,通风设施的主要类型kvc i以及仅仅一个基准巷道kw o的绝对可工作系数。
拓扑数值、巷道长度和通风设施的类型和数目很容易获得相对可工作系数可通过在井下比较观测或通过对巷道状态统计数据的分析以及用鉴定评价方法来确定。
矿井通风安全工程师试题一、选择题(每题 2 分,共 30 分)1、通风系统中,风流的压力通常用()来表示。
A 静压B 动压C 全压D 位压2、下列哪种通风方式适用于开采深度大、走向长度长的矿井()。
A 中央并列式B 中央分列式C 两翼对角式D 分区对角式3、通风阻力包括摩擦阻力和()。
A 局部阻力B 正面阻力C 侧面阻力D 背面阻力4、矿井通风系统图中,应标明()。
A 通风设备的型号B 通风设施的位置C 风流的方向和风量D 以上都是5、通风机的工况点是指()。
A 通风机的风量和风压的交点B 通风机的功率和效率的交点C 通风机的转速和功率的交点 D 通风机的风量和功率的交点6、下列哪种通风方法可以有效排除回采工作面上隅角的瓦斯()。
A 上行通风B 下行通风C 均压通风D 混合通风7、通风网络解算中,常用的方法是()。
A 回路法B 节点法C 阻力平衡法D 以上都是8、通风系统优化设计的主要目标是()。
A 降低通风成本B 提高通风效果C 保障安全生产D 以上都是9、矿井通风系统的稳定性主要取决于()。
A 通风机的性能B 通风网络的结构C 通风设施的质量D 以上都是10、通风系统改造时,应首先考虑()。
A 更换通风设备B 优化通风网络C 加强通风管理D 以上都是11、通风系统中,风量调节的方法不包括()。
A 增阻调节法B 降阻调节法C 辅助通风机调节法D 改变通风机转速调节法12、下列哪种通风设施可以控制风流的方向()。
A 风窗B 风桥C 密闭D 风门13、通风系统可靠性评价的指标包括()。
A 有效度B 可靠度C 平均无故障工作时间D 以上都是14、矿井通风安全管理中,“一通三防”指的是()。
A 通风、防火、防水、防瓦斯B 通风、防尘、防火、防瓦斯C 通风、防毒、防火、防瓦斯D 通风、防雷、防火、防瓦斯15、通风系统发生灾变时,应采取的措施包括()。
A 启动应急预案B 进行反风操作C 组织人员撤离D 以上都是二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、矿井通风的任务是向井下各工作场所连续不断地供给足够的新鲜空气,冲淡并排除各种有毒有害气体和粉尘,调节井下的(),创造良好的工作环境。
2 通风系统可靠性理论研究(1)可靠性定义可靠性是指一个元件、设备或系统在规定的时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。
(2)通风系统可靠性定义通风系统的可靠性定义为:通风系统在运行过程中保持其工作参数值的能力,以维持井巷中必须的满足要求的风量的供应。
(3)通风系统可靠性包含的内容1)在生产时期利用通风动力,以最经济的方式,向井下各用风地点供给保质保量的新鲜风流;2)保证作业空间有良好的气候条件;3)冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘;4)在发生灾变时,能有效、及时地控制风向及风量,并与其它措施结合,防止灾害的扩大,进而消灭事故。
(4)通风系统可靠性的度量指标通风网络可靠性包括风路可靠性和网络可靠性两方面的内容。
由于研究方法的不同和通风系统本身的复杂性,目前关于通风系统可靠性的度量指标说法不一。
2.1风路可靠性2.1.1 风路可靠度(1)目前研究存在的问题以前,人们研究矿井通风系统可靠性时,主要的研究参数是风量,笔者认为,如果仅仅某条风路的风量在合理范围内并不能说明该条风路就是可靠的,还应同时考虑该风路的粉尘浓度、温度、有毒有害气体浓度等指标是否在合理范围内,也就是说该风路的所有指标都应在规定的范围内,即该风路风量的数量和质量同时在规定范围内时,才能说该风路是可靠的。
风路的破坏、断面变化、堆积杂物等表现为风路风阻的变化,最终会导致该风路或其他风路风量值的变化。
(2)风路可靠度的定义根据上述分析,从通风的角度,风路的可靠度可定义如下:在某一稳定状态)(t S 下,在规定的时间内第i 条风路的风量值q i 能够保持在一个合理区间范围之内即q q q i i i 12≤≤且风流的质量满足《煤矿安全规程》要求的概率,称为这一风路的可靠度。
记为R i 。
其中q i 1、q i 2的值和风流质量相关参数由约束条件A 来确定。
称第i 条风路风量q i 在任意时刻t 保持在合理范围],[21i i q q 之内且风流的质量满足《煤矿安全规程》要求的概率{}21i i i q q q P <<为该风路的可靠度。
记为R t i ()。
(3)约束条件约束条件就是风路风流发生失效的边界条件,约束条件完全按照《煤矿安全规程》[43]来确定。
只要风流的数量和质量符合规程的规定,那么从通风的角度讲该风路就是可靠的。
具体说,包括以下四方面:1)风速2)有毒有害气体浓度(一氧化碳、氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨) 3)温度4)煤尘、粉尘浓度这四方面只要有一方面不满足《煤矿安全规程》规定,风路就会失效;这四方面同时满足《煤矿安全规程》规定,风路才是可靠度。
(4)风路可靠度表达式根据上述分析,i 风路可靠度i R 可表述为:{}{}{}{}∏∏==≤⋅≤≤⋅≤⋅≤≤=DCn k k i k i r i i i rn k k i kir i i i r i D D P T T TP CC P q q q P R 12211221 (2-1)式中,i q 为i 风路的风量,m 3/s ;1i q 为i 风路所需最低风量,m 3/s ;2i q 为i 风路所允许通过的最大风量,m 3/s ;k i C 为i 风路中第k 类有毒有害气体浓度,%;k i C 2为i 风路中所允许的第k 类有毒有害气体最高浓度,%;C n 为可能的有毒有害气体种类,根据《煤矿安全规程》[43],有毒有害气体包括:一氧化碳、氧化氮、二氧化硫、硫化氢和氨,故5=C n ;i T 为i 风路的温度,℃;1i T 为i 风路允许的最低温度,℃;2i T 为i 风路的最高允许温度,℃;k i D 为i 风路中第k 类粉尘(煤尘)浓度,mg/m 3;k i D 2为i 风路中第k 类粉尘最高允许浓度,mg/m 3,D n 为粉尘种类,根据《煤矿安全规程》[43],粉尘类型包括:含游离二氧化硅>10%的粉尘、含游离二氧化硅<10%的水泥粉尘和含游离二氧化硅<10%的粉尘,故3=D n 。
2.1.2 风路风量分布规律(1)风路可靠度定义中应注意的问题1)对于工作地点,风量不应小于额定值q e ,若该风路风量在区间[i i S v ⋅1,v S i i 2⋅] [q e ,+∞)内且风质满足《煤矿安全规程》[43]要求是可靠的,1i v ,2i v 分别为i 风路的下限和上限流速,m/s ;i S 为i 风路的断面积,m 2。
若[v S i i 1⋅,v S i i 2⋅] [q e ,+∞]=φ,则说明该风路严重不可靠,应采取相应措施减小q e 或增大S i ,视具体情况而定。
2)对于一些非关键风路,如某些联络巷,其流向甚至可以允许反向,即该风路风量在区间[i i S v ⋅1,v S i i 2⋅] [-v S i i 2⋅,-i i S v ⋅1]内是可靠的,此时该风路风量失效约束条件为:[-∞,-v S i i 2⋅] [-i i S v ⋅1,i i S v ⋅1] [v S i i 2⋅,+∞),其中1i v 、2i v 都取正值。
2.1.2.1 风路风量分布(1)数据采集为了求出风量分布,采用对风量动态实时监测、分析的方法,我们对集宁二号矿井四采回风下山风速进行了监测,每2分钟得出1个风速值,全天24小时共得到720个监测数据,按照公式S v q ⋅=将风速值转化为风量值,公式中S 为集宁二号矿井四采回风下山的断面积,S =10m 2。
表2-1 风量数据处理组号组距下界/m 3s -1组距上界/m3s-1组距中位数x /m 3s -1频数i M /次 频率ωi1 22 23 22.5 1 1.388889E-03 2 23 24 23.5 3 4.166667E-03 3 24 25 24.5 11 1.527778E-024 25 26 25.5 18 .025 5 26 27 26.5 24 3.333334E-02 6 27 28 27.5 46 6.388889E-02 7 28 29 28.5 49 6.805556E-02 8 29 30 29.5 47 6.527778E-02 9 30 31 30.5 78 .1083333 10 31 32 31.5 130 .1805556 11 32 33 32.5 183 .2541667 12 33 34 33.5 84 .1166667 13 34 35 34.5 34 4.722222E-0214 35 36 35.5 9 .0125 1536 3736.511.388889E-03(2)数据处理由表2-1画出频数分布直方图(图2-1)和频率组距分布直方图(图2-2)。
Y T i t l eX TitleA图2-1 频数分布直方图0.000.050.100.150.200.25f (q ) T i t l eq TiyleB图2-2 频率组距分布直方图形如图2-2中的曲线为正态分布。
曲线呈钟性,由一个最高点,以最高点的横坐标为中心向两边对称的下降。
可见风量近似服从正态分布。
正态分布曲线方程由(2-2)式给出。
f x e x ()()=--12222σπμσ (2-2)式中x 为随机样本值(在本章中为风路风量值),μ为正态分布的均值,即图2-2中曲线最高值的横坐标。
整个曲线关于μ对称,2σ为正态分布的方差。
σ越大,曲线越胖,即数据越分散;σ越小,曲线越瘦,即数据越集中。
均值由(2-3)式求得∑=⋅=151i i i x ωμ (2-3)对于此例有:μ=22.5×0.001388889+23.5×0.004166667+…+36×0.001388889 =31.01671 方差由(2-4)式求出i i i x ωμσ⋅-=∑=15122)( (2-4)对于此例有:i i i x ωμσ⋅-=∑=15122)(=(22.5-31.01671)2×0.001388889+(23.5-31.01671)2×0.004166667+…+(36.5-31.01671)2×0.001388889=6.029665σ=2.455538于是图2-2中的正态分布曲线为 f x e x ().(.).=⋅⋅--⨯12124555383101671260296652π(3)风路风量分布曲线综上可得,通风系统风路风量正态分布曲线为)2]),([exp(21)(22i i ii t i q q f σμσπ--= (2-5) 其中:i σ为第i 条风路在t 时刻风量分布的方差的二次方根;i μ为i 条风路在t 时刻风量分布的均值。
2.1.2.2 可靠度函数图2-3中阴影部分的面积)(0x Φ即为风路风量小于0x m 3/s 的概率。
那么风路风量大于0x m 3/s 的概率如(2-6)式所示。
)(1)(00x Φx R -= (2-6) 由数学分析可知,图2-3中阴影部分的面积)(0x Φ为⎰∞-=0)()(0x dx x f x Φ (2-7)R (x )x 0 x10 20 30 40 50 0.000.050.100.15 0.200.25 0.30图2-3 可靠度示意图2.1.2.3 风路可靠度计算由约束条件A 所确定i 风路风量在规定范围内的概率记为{}21i i i r q q q P <<。
则由上述分析可知:{})()(1221i i i i i r q Φq Φq q q P -=<< (2-8) 将(2-5)式代入(2-8)式可得(2-9)式。
{}),()2]),([exp(21),()()()(22)()(212121t i dq t i q t i dq q f q q q P t q t q i i it q t q i i i i r i i i i ⎰⎰--==<<σμσπ (2-9) 其中:)(1t q i 、)(2t q i 分别为第i 条风路在t 时刻允许风量的下限和上限,m 3/s ;),(t i q 为第i 条风路在t 时刻的风量值,m 3/s 。
同理可得约束条件A 中有关有毒有害气体、温度、粉尘浓度在规定范围内的概率依次为(2-10)式~(2-12)式。
{}()),,()2]),,([exp(21),,(222202t k i dC t k i C t k i dC C f CC P k i k i C ii i C i k i ki r ⎰⎰--==≤σμσπ (2-10) {}()),()2]),([exp(21),()()(22212221t i dT t i T t i dT T f T T T P t T t T ii i T Ti i i i r i i i i ⎰⎰--==≤≤σμσπ (2-11) {}()),,()2]),,([exp(21),,(222202t k i dD t k i D t k i dD D f DD P k i k i D i i iD i k i ki r ⎰⎰--==≤σμσπ (2-12) 式中,()i C f 、()i T f 、()i D f 分别为i C 、i T 、i D 的分布函数。