一、大水矿井复杂排水系统安全经济运行技术研究（论文文献综述）
黄天缘[1]（2021）在《61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价》文中提出论文以唐家会煤矿61303工作面作为采前防治水安全性研究的工程背景,该工作面主采煤层厚度为23.1m,为特厚煤层,且煤层上覆有厚砂岩含水层,下有奥灰强含水层,曾发生突水淹井淹面事故,为确保61303综放面安全高效开采,进行采前防治水安全评价是十分必要的。论文在查阅了国内外特厚煤层的顶、底板水害探查与治理前沿技术与研究成果的基础上,分析了影响该面安全开采的主要充水因素;针对顶板厚层砂岩水计算了采动导水裂隙带发育高度,设计了顶板水探放孔并进行了采前疏放;针对底板灰岩水设计了物探探查、水文地质钻探、注浆加固及物探异常区探查验证与治理,并计算了采动底板突水系数。构建了采动工程地质模型,进行了数值分析与技术经济安全分析比选。获得如下成果:（1）61303工作面的主要充水因素为顶板砂岩裂隙水和底板奥灰水,顶板砂岩水设计了疏放钻孔,采用超前疏放后对煤层安全开采影响较小;底板奥灰水富水性强,为论文重点研究对象。（2）对于顶板砂岩水依据推进速度、恶化工作环境等问题设计并施工了112个顶板砂岩疏放孔,总计工程量为18063.5m,完成4个疏放水异常区的检查验证孔,进尺523m,累计放水量为686801.1m3。（3）针对强富水的奥灰底板含水层水,采用槽波、滑行波等物探方法对工作面内进行探测,发现物探异常区9处,设计施工了探查、注浆加固治理及验证孔65个,工程量4969.5m,透孔220次,工程量16584m,完成穿层注浆285次,注浆量666.57t。顺层加固钻孔23个（主孔9个,分支孔14个）,累计进尺13155.5m,扫孔进尺2046m,共注水泥218.2t,采用瞬变电磁对治理效果进行了效果检验。（4）施工井下探查孔时采取岩样,在实验室进行岩石力学、水理性能测试与薄片鉴定,获得了抗拉强度1.00MPa～5.19MPa、抗压强度1.30MPa～89.50MPa、凝泊松比0.10～0.40、孔隙率3.69～14.45、吸水率0.96～6.24、弹性模量5.08GPa～38.13GPa、变形模量3.68GPa～29.85GPa等。具有孔隙率大、抗拉强度低、石英含量高,隔水性能和再生隔水性能差等典型破坏演化特征。（5）根据唐家会煤矿61303工作面各岩层的岩石物理力学试验数据,创建了工程地质分析模型,并且运用软件FLAC3D进行数值模拟,模拟了6煤层顶板和底板沿着工作面横向推进过程中围岩变形破坏的演化规律,从而对61303工作面在含水层下的开采过程进行了研究,获取了工作面在开采期间沿着横向推进40m、80m、120m、160m、200m、240m、280m、300m距离时的竖向位移、竖向应力、塑性区等岩层的变化规律。（6）根据《煤矿防治水细则》等相关规程规范的经验公式,计算采动导水裂隙带高度为163～206.4m,底板破坏深度带为26m;6煤底板距奥含水层距离43.5～80.25m,承压水压最大为1.0MPa,计算的底板突水系数为0.022～0.043MPa/m,小于0.06 MPa/m,满足《煤矿防治水细则》要求,具备安全开采条件。（7）采用“大井法”计算出61303工作面正常涌水量453m3/h,最大涌水量571m3/h,设计综合排水能力为1100m3/h,具备较强的抗灾能力。综上所述,61303工作面已经具备了安全开采条件。论文完成时此工作面已经安全回采完毕,工作面实际涌水量为5m3/h左右,没有发生突水事故,表明论文所采用的顶板砂岩水超前疏放、底板灰岩水注浆改造的水害治理方法及手段对唐家会煤矿具有较高的适用性和推广性。图[58]表[14]参[71]
蒋林志[2]（2020）在《布尔台矿三盘区42煤采区排水系统自动化改造》文中提出随着智能控制技术、计算机网络技术、大数据、云计算以及通信技术的不断发展,矿区排水系统的自动化、智能化、信息化的需求越来越高,实现矿区排水系统的少人化、无人化成为发展的必然趋势。智能化、自动化的排水系统也是建设数字矿山的重要组成部分。本文针对布尔台矿三盘区42煤采区排水系统存在的诸如设备陈旧、控制策略单一、设备维护困难、自动控制化程度低、耗电量大、无法满足数字矿山建设要求等问题,对原有排水系统进行自动化改造。以实现排水系统自动化为目标,达到节能降耗和节约人力资源的目的。本文主要完成的内容有:（1）研究分析布尔台煤矿的水文地质条件和三盘区42煤采区排水系统存在问题,根据排水需求,对布尔台矿三盘区42煤采区排水系统进行自动化改造,提出排水系统自动化改造总体方案及井下监控系统改造方案;（2）依据三盘区水文地质条件、排水要求及涌水量等参数,提出2套水泵选型方案。综合比较技术、经济因素,确定采用具有汽蚀性能好,运行平稳可靠、便于设备检修、前期投资费用较低的方案一。基于方案一,进行了水泵选型和管道设计,并对其进行工况分析和能力验算;（3）根据三盘区42煤采区排水系统自动化改造方案,重点对井下监控系统进行硬件设计和设备选型。分析确定实现自动排水所需的模拟输入、数字输入和数字输出量,构建井下排水监控系统硬件平台,并对PLC主控模块、数字输入输出模块及传感器进行了选型。（4）提出了以实现节约成本为目标的“避峰就谷”自动控制策略,详细给出自动化改造排水策略的控制流程,将传统按照高低水位、分级水位的排水方案自动化改造为避峰就谷加水泵开启策略相结合的控制策略。采用模块化程序设计方法,实现了排水系统不同工作模式的自动控制、设备运行和水位状态监测、故障报警、历史数据查询等功能。（5）对改造后的排水监控系统进行调试及功能验证。介绍了自动排水系统的调试方法,总结分析了调试中遇到的问题及解决方法。对系统主要功能进行验证,并进行了3个月现场试运行,结果表明:本文所提出的自动化改造方案及基于此设计的自动监控系统实现了井下自动排水所要求的各项功能,达到了布尔台煤矿三盘区42煤采区井下排水系统自动化改造的目的。
齐彪[3]（2020）在《主从式矿井排水监控及故障诊断系统研究》文中研究说明煤矿井下排水监控系统的主要功能是将煤矿井下的积水及时排出,避免发生严重的透水事故,保障井下人员生命安全和设备财产安全。针对部分煤矿排水系统存在的自动化程度低、处理器运算能力弱以及故障频发等问题,本文构建出以数字信号处理器（DSP）为核心的主从式矿井排水监控及故障诊断系统。依据井下的实际监测环境完成了所需特征传感器的选型,介绍了传感器的工作原理和使用安装位置,完成了DSP系统的硬件电路设计和软件程序设计,并介绍了硬件抗干扰措施。针对矿井涌水随机性强,水仓水位变化呈非线性的特点,本文构建单神经元模糊PID算法来实现对水仓水位的控制,并通过仿真软件与常规PID算法进行仿真对比分析,验证算法的可行性;针对排水设备运行过程中常出现的各类故障问题,本文基于改进的D-S证据理论构建了故障诊断系统,诊断系统以测量传感器获取排水系统故障信息,使用隶属度函数计算各故障的基本概率赋值,并以信息融合的方式得到最终的故障诊断结果,能够对排水系统运行过程中出现的异常状况做出准确诊断。依据排水监控及故障诊断系统的具体功能,本文在CCS6.0集成开发环境中完成了DSP系统主程序和各个功能模块子程序的设计,在VC++2010软件开发平台上完成了上位机监控界面的设计,监控界面包含采集信号显示、故障诊断结果显示和历史数据查询等多种功能。最后,搭建实验平台对排水监控及故障诊断系统的可行性进行了功能验证。
王胜[4]（2020）在《大水矿井综放工作面波浪式开采及综合防治水技术研究》文中研究表明在深部大水矿井工作面开采过程中,由于煤层顶板含水量大,工作面开采后,煤层上方形成导水裂隙带,导通上覆含水层,使含水层内的水体流入工作面,影响工作面正常的安全回采,特别是在沿空掘巷布置的工作面中,大量的涌水会对留设的区段小煤柱造成一定程度的损伤破坏,影响其承载稳定性,因此需要采取相应的措施对工作面开采期间的顶板水进行综合治理,保证工作面开采安全、区段小煤柱的稳定性及顶板水的顺利排出。论文以陕西高家堡煤矿深部强充水工作面为研究背景,针对大水矿井工作面安全回采、工作面排水等问题,研究了工作面覆岩运动规律、工作面波浪式开采方案及参数、专用泄水巷道及泄水孔布置等多方面的内容,得到大水矿井综放工作面波浪式开采安全开采系列技术。通过工作面矿压显现监测分析,得到综放工作面开采期间的覆岩运动规律。在此基础上,提出了波浪式开采方案,即工作面回采时采用波浪式回采,在面后人为制造分水岭;根据101工作面的回采期间顶板运动规律及采煤机卧底量得到了波浪式开采的多个开采技术参数,波浪开采的距离为16m为宜（8m波峰,8m的波谷）,保证波峰与波谷的高差不得小于0.8m,每个步距内仰采和俯采的平均度数为6.5°（采煤机最大卧底量370mm,实际推采过程中每刀抬高或者卧底100mm）。同时,根据工作面的实际情况设计并实施了面后挡水墙、清污分流等多项综合防治水技术措施。针对工作面过向斜区域排水困难的问题,设计了矿井专用泄水巷道,采用数值模拟方法分析了泄水巷在不同位置处受工作面采动影响的程度,即工作面充分采动后,底板破坏深度为13m,结合巷道围岩松动圈测试结果,在设计泄水巷位置时,巷道围岩松动圈按最大值2.43m考虑,即专用泄水巷道应在工作面底板下部16m的范围外掘进;同时,针对工作面推过泄水巷道后矿井水难以排出的问题,设计专用泄水钻孔,确定了钻孔的结构及参数。综放工作面波浪式开采及综合防治水技术的成功应用对于类似大水矿井高产高效及水害防治具有重要实际意义。
李哲[5]（2020）在《矿井多水平协同排水智能控制系统研究与设计》文中提出随着煤矿“单机自动化-综合自动化-感知矿山-智慧矿山”发展路径的提出,数字化、智能化、网络化成为现代煤矿发展的主题。井下多水平排水系统作为矿山建设的重要组成部分,在当前发展中仍存在能源消耗大,联动性弱等问题。本文对多水平排水控制策略进行研究,设计了一套多水平协同排水智能控制系统,解决了多级排水用电成本高,难以联动控制的问题。主要工作和创新点如下:（1）针对传统控制方法存在水泵启停频繁,用电成本高等问题,提出改进的“避峰就谷”策略。对水仓水位进行重新划分,同时引入水位变化率和缓冲调整时间段对水泵的控制逻辑进行优化。由仿真实验证明,该策略可减少开泵时间,提高排水效率的同时降低电费成本。（2）针对多水平协同排水系统是多变量非线性强耦合系统,难以实现对其精准直接控制的问题,提出基于模糊神经网络的解耦控制策略,设计多水平液位解耦器,并提出GA-BP融合算法对模糊神经网络参数进行优化,提高解耦速度。仿真实验证明,该解耦器可以实现对多级液位的解耦控制,且控制效果良好。结合改进的“避峰就谷”控制策略,制定了多水平协同排水控制方法。（3）针对目前多水平排水系统各采层泵房相互独立,单独排水,无法实现信息互联的问题,对多水平排水方式进行分析,设计了系统的排水单元。从系统功能需求出发,采用分层设计理念,对系统总体结构进行设计,提高系统的容错能力,实现多水平各采层泵房之间的融合联动。（4）结合多水平协同排水智能控制策略和系统整体研究,开发一套多水平协同排水智能控制系统,并对系统控制单元、数据采集单元和通讯单元的硬件以及PLC程序和上位机监控软件进行设计。排水系统在恒源煤矿测试和应用,现场运行正常稳定,满足工业生产要求的同时实现能源成本节约。本论文有图56幅,表12个,参考文献72篇。
李英辰[6]（2020）在《井工一矿太西采区本溪组-太原组层序地层及含隔水层发育特征》文中提出煤炭资源的消耗量在我国一次性能源消耗中占比60%以上,并作为我国经济发展的基石地位长期不会发生改变。煤矿安全生产中,突水事故往往是煤矿安全的心腹大患。但是突水事故向隐蔽性、难以预测性趋势发展,需要从基础地质和探查技术上有所突破和开创性的进展。前人在各自的领域开展了底板突水机理与评价的研究和工程实践,层序地层学在石油勘探中广泛应用,煤炭地质学家利用层序地层学开展富煤规律的研究,预测煤炭资源,本文尝试开展地层层序发育基础上,进行煤矿开采的地质评价。本论文以平朔井工一矿矿区内的本溪-太原组地层为研究对象,利用研究区的岩性、测井曲线、岩心,并利用Cross的高分辨率层序地层学划分方法,进行地层划分与对比,并开展层序发育序列影响开采地质条件的研究:（1）研究区的本溪组-太原组划分为3个中期基准面旋回,MSC1代表了障壁海岸沉积,MSC2和MSC3为浅水三角洲沉积相。（2）地层层序发育与含水层、隔水层具有一定的相关性。基准面下降的初期,河道砂岩发育,厚度大,是储水的有利空间,当基准面逐渐上升,可容纳空间增大,水体变深,开始沉积泥岩和煤层,开始发育隔水层。（3）探讨了层序控制下的煤层发育规律、煤层顶底板稳定性等对开采的影响。该论文包括图56幅、表11张、参考文献82个。
左光宇[7]（2020）在《矿井主排水泵启动特性及集成化监测的研究》文中指出随着离心泵应用范围的延伸和排水系统复杂程度的提升,排水设备的启动过程、水泵与阀门的联动协同操作对于煤矿井下安全生产的影响越来越大。本文以矿井排水系统为主要研究对象,针对冀中能源峰峰集团某矿采用的正压给水式排水系统启动过程中亟待解决的问题,特别是对启动方案的设定、各个启动阶段所展现的启动特性和演变规律等方面进行了研究与分析,并对一般矿井卧式离心泵的启动方案的设定方法作出了明确指导。首先,剖析了吸入式和压入式排水方式以及排水启动、设备监测等方面研究现状,对调研过程中遇到的实际问题进行了梳理和解决方法的预设。然后,开展了基于Flowmaster软件的排水系统建模仿真研究,揭示了两种排水方式下电流、电压、转速、流量和扬程等参量随时间的变化曲线,并进行了启动特性的理论分析,建立了电流冲击与定子磁场旋转、叶轮负载的耦合关系,同时证明了正压给水排水系统拥有较好的启动性能。为了设定和优化矿井排水系统启动方案,搭建了正压给水排水系统平台,并利用虚拟仪器等设备建立了参数集成化监测系统。本研究根据算例建立了阶段划分明确、时间点设定合理、公式推演与实验分析相结合的主排水泵启动初始数据的设定方法,并通过该方法设置了潜水泵的启动参数、软启动器启动时间点、初始电压、软启动方式以及阀门开启时间点等参数。同时,对不同开阀速度下主排水泵启动特性进行了实体试验,深入分析了阀门开启速度和阀门最终开度对启动特性和运行工况的影响,并选择了合适的开启速度和阀门开度。研究发现:矿井正压给水排水系统采用了优化的启动方案后,展现出更佳的启动特性。
戎思阳[8]（2020）在《矿井多水仓智能化排水监测监控系统的开发与应用》文中研究说明本课题来源于山西省晋煤集团重大科技开发计划项目“矿井自动排水系统的建立”（项目编号:20180425-2）,是针对矿井排水系统自动化、智能化管控水平低、故障率高以及运维工作量大,难以实现“无人或少人值守”化运行等问题提出的。因此,研发一套适用于不同水平面矿井集中水仓的智能化排水监测监控系统,对提高矿井排水系统智能化运维水平,实现排水系统“无人或少人值守”,提高煤矿生产效率和安全效益具有非常重要的现实意义。本文以晋煤集团长平矿中央和盘区集中水仓为研究对象,提出了基于监测参数的控制策略,设计了抽真空管路改造方案和系统软硬件方案,开发了一套适用于不同水平面矿井集中水仓的智能化排水监测监控系统,具体研究内容如下:在全面掌握国内外相关技术现状和发展趋势的基础上,结合长平矿各水仓当前的硬件配置及设备布局,制定了抽真空管路改造方案,设计了智能化排水系统的软硬件方案,提出了基于电流参数的离心泵是否正常启动的诊断策略和基于多点液位和运行时间的排水机组的智能管控策略,为实现矿井智能化、自动化排水系统的设计提供了理论和方案基础。根据系统的总体设计方案,结合矿井水仓实际的工况环境,完成了集中水仓监测信号层传感器的选型和监测点的选定,设计了井下监控装置的外形结构,规划了电控箱的空间布局,选定了PLC CPU和配置模块,配备了人机交互柜体屏幕和UPS供电装置,阐述了内外部控制设备供电回路的电气设计原理,完成了以组态系统为基础的地面监控装置的硬件设计。在硬件系统已建立的基础上,结合系统的功能要求,确定了以PLC为核心的下位机和以组态王为核心的上位机的二级网络控制结构。采用主-子程序嵌套的模块化编程,完成了下位机监控程序的开发。包括数据处理子程序、逻辑控制子程序、故障保护和报警子程序以及掉电保持子程序,并设计了人机交互画面程序。上位机监控程序以画面开发和脚本函数编写为开发手段,开发了系统监测信息的存储、分析以及历史曲线查询、报表生成等功能;开发了集中水仓的集控、远控、视频、排水仿真监测功能。根据硬件电路和二级网络控制结构的特点,系统采用多协议通讯。现场监控设备采用MODBUS现场通讯网络,实现了对压力、流量以及电动闸阀的监测和控制;采用MPI通讯,实现了PC编程设备和PLC的通讯;采用TCP/IP以太网通讯,实现了井下和地面监控设备的可靠通讯;采用OPC通讯,实现了电机电流、电压数据的采集。在实验室对所开发系统的PLC监控设备和程序进行了模拟联合调试,实验验证了系统的总体设计要求和功能。系统完成工业组装、安装以及调试,在晋煤集团长平矿进行了工业应用,工业试运行结果表明:上位机监测画面丰富、数据处理功能强大、智能负荷管理水平高以及集中和远程控制可靠性高;下位机逻辑控制流程符合排水工艺流程;传感器监测准确,执行机构动作响应速度快、动作信息反馈准确。系统提高了矿井排水系统智能化运维水平和的综合管理效率。
刘阳[9]（2020）在《综合管廊排水系统的运行规律研究》文中研究说明综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。它是载运工具的一种新形式,各种市政管线运输集于一体进行节约化管理,能够有效地提高人民生活水平。然而,综合管廊的安全运营和维护是保障人民生命财产安全的重要一环,其安全问题不可小觑。排水系统是综合管廊附属设施中提供排水安全的支柱,目前国内管廊结构中,排水系统主要包括集水坑、潜水泵、排水管道、排水渠、潜水泵支架等。排水系统在实际运行的过程中容易出现水泵的过度振动、排水管道内水流速度和压力下降、集水坑内形成大量涡等现象,这些现象的出现将严重影响排水系统的工作效率和可靠性,甚至会导致潜水泵损坏、廊内积雨成灾。目前,暴雨对管廊造成的影响极大,在全国的25个管廊试点城市中,暴雨曾对综合管廊造成影响的城市已达半数之上,人们对此叫苦不迭。因此,本文通过计算流体动力学仿真和模拟试验验证的方法对综合管廊排水系统进行研究,得出排水系统的运行规律,可为综合管廊排水系统的安全评价和设计提供参考。在综合管廊排水系统的计算流体动力学仿真方面,本文提出了排水系统流体动力学数值模拟分析模型,对模型进行了参数计算和计算流体动力学模型的建立,进行了包括计算模型简化、入水速度函数UDF编译等前处理工作,在此基础上讨论了在入水流速、排水管管径、集水坑尺寸不同的工况下排水系统内部速度场、压力场和湍动能的变化规律。集水坑内的水流动可分为紊乱态和稳定态（即前期和稳定期）,对于速度场,在前期,经由排水渠出口处的水流流速率先保持不变,而后在水流速度水平和垂直的过度区有所减小,最后在管壁附近处形成不同的速度梯度;在稳定期,排水管靠近中心的区域流速较小,靠近管壁的区域流速较大,外来来流在排水口处与原有水流流场掺混形成了涡,且在每一种工况下,吸水口正下方都对应着一块低速度区域。对于压力场,喇叭口左右内部尖角处区域的压力均较其它处偏小,排水口附近的压力较其它处更大;集水坑的空间越大,压力波动越小,排水口附近的压力越稳定;集水坑空间尺寸越大,稳定值与平均值越接近,即|S-A|的值越小,水流压力越易于稳定在平均值上,可用来粗略估计排水管道中稳定压力的值;压力波动的范围与集水坑尺寸无关。对于湍动能,动能都集中在吸水口处;入水速度为零时近壁区的湍动能高于管内的湍动能;集水坑尺寸越大,水体的湍动能越小,对排水效率越有利。然后研究了潜水泵的临界淹没深度对排水系统运行状态的影响,拟合出了三种不同工况下的公式,最后与何耘公式、Knauss经验公式和Hecker经验公式进行了对比,结果表明临界淹没深度与弗劳德数之间的关系趋近于Hecker经验公式。在综合管廊排水系统的模拟试验方面,本文提供了排水系统测试的一套思路和方法,通过传感器、潜水泵、管路等选型并组合搭建了排水系统模拟试验平台,然后进行了排水系统模拟试验,与计算流体动力学的仿真结果进行对比分析,结果表明仿真结果可以较好的反映出暴雨条件下排水系统的运行状态。
王延锋[10]（2020）在《径向式导叶多级泵内部流动机理及水力性能优化研究》文中指出我国70%以上的矿山资源开采以地下开采为主,随着矿井深度的增加,水文地质条件复杂且地下矿井含水层以及不确定水源诱发的矿井涌水严重影响着矿井的安全建设与矿山资源的安全开采。《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2015）明确规定,针对大水矿井的建设必须配备工作、备用和检修三套水泵排水系统,以加强矿井排水能力。径向式导叶多级泵具有高扬程和大流量的特点,在矿井水的排放与处理过程中,逐渐成为了单机运转时间最长、耗电量最大的矿井排水装备。径向式导叶多级泵的主要过流部件由两个或两个以上的离心泵过流部件通过串联的方式连接而成,流道结构复杂,且泵内流体经历径向-轴向-径向交替变化的过程。与单级离心泵相比,其运行效率偏低,与国外离心泵运行效率相比低10%左右。因此针对径向式导叶多级泵运行时的低效率与高能耗现象,开展径向式导叶多级泵水力性能优化研究,具有重要的现实意义和实际经济效益。本文以径向式导叶多级泵为研究对象,通过理论分析、数值模拟和试验研究三者相结合的方法,对径向式导叶多级泵不同流量工况下的定常流动与非定常流动计算,探索了泵内不稳定流动现象的流动结构、产生机理与流动规律,基于熵产理论研究了不同流量工况下泵内熵产值与流动损失大小,通过性能试验和非定常压力脉动试验,获得了泵内非定常压力脉动的原始试验数据并对其进行了时域与频域分析,验证定常计算和非定常计算数值模拟求解策略的正确性与科学性,构建了基于神经网络与遗传算法的径向式导叶多级泵水力性能优化模型,探索了过流部件关键几何参数的最优组合方式,实现了径向式导叶多级泵的节能改造与水力性能改善,为同类型或相似泵产品的优化设计与节能改造提供了有益借鉴,论文具体研究内容如下:（1）径向式导叶多级泵内定常流动特性研究根据径向式导叶多级泵过流部件的结构特征,在分析泵内部流体流动特征的基础上,建立了 MD500-57×3型径向式导叶多级泵的流体计算域与内部流体流动控制方程,进一步确定了数值模拟求解理论、网格划分与优化以及数值模拟求解策略,为深入研究径向式导叶多级泵内部流动结构与流动机理奠定了基础;运用ANSYS FLUENT软件分别采用流场定常计算对不同流量工况条件下泵内部流场流动特性进行分析,探索了泵内流场流动特性与流动规律。研究表明:①通过对不同流量下各级叶轮与径向式导叶外特性特征的研究,结果表明首级叶轮运行效率最低,各级径向式导叶内流动损失均较大。②通过对不同流量工况下各级叶轮和径向式导叶内流场的静压分布、速度场分布以及叶轮和导叶交界面处速度矢量分布的相关研究,表明二次流、叶轮进出口回流、漩涡、射流-尾迹以及动静部件干涉等不稳定流动现象是导致泵内流动损失,影响整泵效率偏低的关键原因,同时对泵内不稳定流动现象发生的区域进行了预测。（2）径向式导叶多级泵内非定常压力脉动特性研究以定常计算结果作为非定常计算的初始值,对不同流量工况下MD500-57×3型径向式导叶多级泵内流场的非定常压力脉动特性进行了数值计算,通过各个过流部件内流体压力脉动的时域与频域特性分析,揭示了不同流量工况下各级过流部件内部流场的非定常特性,为后续径向式导叶多级泵内部流动损失的研究奠定基础。研究表明:①通过各级叶轮和导叶内压力脉动时域特性分析,表明不同流量下各级叶轮内压力脉动周期与各级叶轮叶片数相同,且各级叶轮从叶轮进口到叶轮出口,压力脉动系数幅值逐渐增大且呈现非对称性分布,随流量的增大,压力脉动系数非对称分布越明显且压力脉动系数幅值越大;而各级导叶内部监测点的压力脉动主要受到本级叶轮旋转的影响。②通过各级叶轮和导叶内压力脉动频域特性分析,表明各级叶轮内各监测点压力脉动系数主频分别为各级叶轮的叶频,从首级叶轮进口到出口处,低频信号逐渐减小直至消失,高频信号不断增强,而次级和末级叶轮内压力脉动系数频率增加了一些低频信号,随泵级数的增加,低频信号逐渐增强;而各级导叶内部监测点的压力脉动主要受到本级叶轮旋转的影响。③通过不同流量下各级叶轮进出口处压力脉动频域特性分析,首级叶轮进口处的压力脉动源以首级叶轮旋转作用为主,次级和末级叶轮进口处受多个压力脉动源共同作用;各级叶轮出口处压力脉动源主要是动静部件干涉作用,几乎不受其它压力脉动源的影响。④通过各级叶轮流道内分离涡现象与流体压力脉动之间的影响关系研究,揭示了不稳定流动涡所引起的宽频脉动具体分布频率段,表明由该不稳定涡引起的宽频脉动通常小于叶频。（3）径向式导叶多级泵的熵产分析与流动损失研究根据MD500-57×3型径向式导叶多级泵定常与非定常的计算结果,采用熵产理论分别对不同流量工况条件下径向式导叶多级泵各级过流部件内各类熵产与总熵产的位置与大小进行分析,结合相应位置处泵内流场的静压分布、速度分布以及流线分布等特征,探索了泵内熵产的产生机理与变化规律,获得泵内全流道的水力损失大小。研究结果表明:①在设计工况下整泵机组内总熵产最小,且首级叶轮、次级叶轮和末级叶轮内熵产值几乎相等,三者总和约占整泵机组总熵产的77.04%。②随流量的增大由黏性耗散所引起的黏性熵产逐渐减小,而由湍流耗散所引起的湍流熵产呈现先减小后增大的趋势。③随流量的增大由黏性耗散所引起的黏性熵产逐渐增加,由湍流耗散所引起的湍流熵产也逐渐增大。（4）水力性能试验及非定常压力脉动试验研究。①通过径向式导叶多级泵的水力性能试验,获得了流量-扬程和流量-效率等外特性曲线,表明当泵流量小于360m3/h（即设计工况的0.72倍）时,泵效率曲线出现明显下降趋势,通过定常计算结果与水力性能试验结果的对比分析,验证了定常计算数值模拟求解策略的科学性以及计算结果的正确性。②通过不同流量下首级叶轮出口处非定常数值计算结果与试验结果的时域与频域特性对比分析,表明非定常数值计算结果与试验结果相一致,验证了非定常数值模拟计算结果的正确性与科学性。③通过扬程脉动特性时域分析,发现试验泵在不同流量下扬程随各级叶轮的旋转无明显的周期性变化规律,但在小流量下试验泵的扬程脉动量较大（最大脉动量为2.1m）,而首级叶轮扬程脉动极大值在时域上随泵流量的增大逐渐滞后,而极小值在时域上随泵流量的增大逐渐超前。④通过各级叶轮出口处静态压力分布分析,发现各级叶轮出口静压分布的不均匀程度随着流量的增大先减小后增大,额定流量工况附近静压分布的不均匀程度最低,小流量和大流量工况的静压不均匀性都明显增强。⑤通过各级叶轮出口处压力脉动的时域分析,表明各级叶轮出口的压力脉动情况主要由叶轮的旋转以及叶轮叶片数决定;通过各级叶轮出口处压力脉动的频域分析,表明不同流量下各级叶轮出口处压力脉动的幅值最大处均出现在轴频处,且压力脉动的高频幅值衰减极快。（5）构建基于神经网络与遗传算法的水力性能优化设计体系根据速度系数法和工程实践经验,对过流部件关键几何参数的取值范围进行了研究确定,以过流部件关键几何参数为输入层,以研究对象的扬程、效率与泵内总熵产值为输出层,构建了输入层为13个神经元、隐含层为10个神经元、输出层为3个神经元的BP神经网络,结合遗传算法,将神经网络的误差值作为遗传算法的目标函数值,建立了基于遗传算法与神经网络的水力性能预测模型;采用正交试验设计方法构建试验参数的正交试验方案,运用数值模拟计算方法对正交试验方案进行求解,获得试验参数的训练样本,并对神经网络进行训练与测试;针对过流部件关键几何参数的取值范围,对径向式导叶多级泵的水力性能指标进行全局优化,获得过流部件关键几何参数的最优组合方案,通过试验表明设计工况下扬程增加了 2.4m,效率提高了 3.34%,且高效区范围变宽,同时也表明本文提出的水力性能优化设计方法的可行性与科学性。
二、大水矿井复杂排水系统安全经济运行技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大水矿井复杂排水系统安全经济运行技术研究（论文提纲范文）
（1）61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 61303 工作面地质及水文地质条件 |
| 2.1 矿井的基本概况 |
| 2.2 61303 工作面情况 |
| 2.2.1 工作面基本概况 |
| 2.2.2 煤层顶、底板岩层 |
| 2.3 地质条件 |
| 2.3.1 地层 |
| 2.3.2 区域构造 |
| 2.3.3 煤层 |
| 2.4 水文地质条件 |
| 2.4.1 含水层 |
| 2.4.2 隔水层 |
| 2.4.3 地下水的补给、径流、排泄条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工作面充水因素及水害威胁分析 |
| 3.1 顶、底板岩石物理力学特征 |
| 3.1.1 物理力学指标 |
| 3.1.2 岩石矿物微观分析 |
| 3.2 工作面充水因素分析 |
| 3.2.1 工作面充水水源 |
| 3.2.2 工作面充水通道 |
| 3.2.3 工作面涌水量计算 |
| 3.3 采空区积水威胁分析 |
| 3.4 工作面回采水害威胁分析 |
| 3.4.1 顶板砂岩水害分析 |
| 3.4.2 采空区积水威胁分析 |
| 3.4.3 底板水害分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工作面水害防治技术措施 |
| 4.1 顶板水害探查与治理 |
| 4.1.1 顶板水害探查 |
| 4.1.2 顶板水疏放 |
| 4.1.3 顶板水疏放效果 |
| 4.2 采空水防治措施 |
| 4.3 底板水害探查与治理 |
| 4.3.1 物探探查 |
| 4.3.2 水文地质钻探及注浆加固 |
| 4.3.3 物探异常区探查验证与治理 |
| 4.4 封闭不良钻孔探查与治理 |
| 4.5 防排水系统建立 |
| 4.5.1 61303 工作面排水系统设计 |
| 4.5.2 排水能力 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工作面推进过程中岩层变化规律的FLAC~(3D)模拟 |
| 5.1 FLAC~(3D)数值模拟软件的概述 |
| 5.1.1 FLAC~(3D)的简介 |
| 5.1.2 FLAC~(3D)的优缺点 |
| 5.1.3 FLAC~(3D)的求解流程 |
| 5.2 数值模型的建立 |
| 5.2.1 数值模拟模型 |
| 5.2.2 数值模拟计算结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工作面防治水安全性综合评价 |
| 6.1 顶板水害安全性评价 |
| 6.2 老空水害安全性评价 |
| 6.3 底板水害安全性评价 |
| 6.4 封闭不良钻孔水害安全评价 |
| 6.5 工作面排水系统评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）布尔台矿三盘区42煤采区排水系统自动化改造（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外排水系统研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题研究主要内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 排水系统自动化改造方案设计 |
| 2.1 布尔台矿水文地质状况与排水需求分析 |
| 2.1.1 布尔台矿水文地质状况分析 |
| 2.1.2 布尔台矿三盘区4~2煤采区排水需求分析 |
| 2.2 排水系统自动化改造方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 水泵选型和管路设计 |
| 3.1 改造设计依据 |
| 3.2 水泵选型 |
| 3.3 方案分析与选型计算 |
| 3.4 管路设计 |
| 3.4.1 排水管路壁厚的计算 |
| 3.4.2 排水能力的核验及电耗计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 井下排水系统监控主站硬件设计 |
| 4.1 监控主站硬件组成 |
| 4.2 PLC控制器及输入\输出模块 |
| 4.3 传感器选型 |
| 4.3.1 液位传感器选型 |
| 4.3.2 压力传感器选型 |
| 4.3.3 真空度及流量传感器选型 |
| 4.4 监控平台选型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 排水系统软件设计 |
| 5.1 自动控制模式与排水策略优化 |
| 5.1.1 模块划分 |
| 5.1.2 PLC I/O地址分配 |
| 5.1.3 排水模型 |
| 5.1.4 排水策略分析 |
| 5.2 监控系统软件设计 |
| 5.2.1 监控系统软件总体设计 |
| 5.2.2 软件结构 |
| 5.2.3 数据通信设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 监控系统调试及功能验证 |
| 6.1 监控系统调试 |
| 6.1.1 调试方法 |
| 6.1.2 调试存在问题与解决方案 |
| 6.2 功能验证 |
| 6.2.1 工作模式操作控制功能 |
| 6.2.3 系统自动控制与监测功能 |
| 6.3 功能验证与试运行结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）主从式矿井排水监控及故障诊断系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 矿井排水监控系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 排水监控系统国外研究现状 |
| 1.2.2 排水监控系统国内研究现状 |
| 1.3 排水设备故障诊断技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 矿井排水监控及故障诊断系统的整体构建 |
| 2.1 矿井排水监控及故障诊断系统的构建和工作原理 |
| 2.1.1 矿井排水系统离心泵及其组成部分 |
| 2.1.2 矿井排水监控及故障诊断系统的构建 |
| 2.1.3 矿井排水监控及故障诊断系统的工作原理 |
| 2.2 系统的硬件组成 |
| 2.2.1 下位机处理器选型 |
| 2.2.2 监测传感器选型 |
| 2.3 系统的主要硬件电路设计 |
| 2.3.1 输入量调理电路设计 |
| 2.3.2 通信模块电路设计 |
| 2.3.3 输出控制电路设计 |
| 2.4 硬件抗干扰措施 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 矿井排水系统控制策略研究 |
| 3.1 单神经元PID控制理论基础 |
| 3.1.1 单神经元模型 |
| 3.1.2 神经元学习规则 |
| 3.1.3 常规PID和单神经元的结合 |
| 3.2 单神经元PID控制算法应用 |
| 3.2.1 控制系统的组成 |
| 3.2.2 单神经元PID控制算法原理 |
| 3.3 单神经元输出增益K的模糊调整 |
| 3.3.1 模糊控制理论基础 |
| 3.3.2 增益K的模糊控制器设计 |
| 3.4 排水监控系统控制算法仿真对比 |
| 3.4.1 单神经元PID仿真函数编写 |
| 3.4.2 模糊控制器仿真模型构建 |
| 3.4.3 系统近似数学模型的选取 |
| 3.4.4 仿真结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 排水系统故障诊断方法研究 |
| 4.1 煤矿排水系统常见故障分析 |
| 4.2 基于信息融合技术的排水系统故障诊断方法 |
| 4.2.1 D-S证据理论算法概念 |
| 4.2.2 D-S证据理论的缺点及改进方法 |
| 4.2.3 本文选择的改进方法 |
| 4.3 改进的D-S证据理论在排水系统故障诊断中的应用 |
| 4.3.1 改进的D-S证据理论故障诊断方法 |
| 4.3.2 改进的D-S证据理论故障诊断应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 排水监控及故障诊断系统软件设计 |
| 5.1 DSP系统功能的软件实现 |
| 5.1.1 系统主程序设计 |
| 5.1.2 信号采集子程序 |
| 5.1.3 控制模块子程序 |
| 5.1.4 串口通信子程序 |
| 5.2 上位机监控软件设计 |
| 5.2.1 监控系统主界面设计 |
| 5.2.2 串口通信模块设计 |
| 5.2.3 数据库建立及历史数据查询 |
| 5.2.4 水位历史曲线显示 |
| 5.2.5 系统安全阈值设置 |
| 5.2.6 故障诊断界面设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 排水监控及故障诊断系统实验验证 |
| 6.1 实验平台搭建 |
| 6.2 系统功能验证 |
| 6.2.1 水位监测实验 |
| 6.2.2 参数异常检验实验 |
| 6.3 排水设备故障诊断系统功能验证 |
| 6.3.1 数据发送软件的安装测试 |
| 6.3.2 故障诊断测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）大水矿井综放工作面波浪式开采及综合防治水技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 课题来源及背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 采矿地质条件及地应力测量 |
| 2.1 矿井位置及条件 |
| 2.2 煤层及顶底板赋存特征 |
| 2.3 地质构造分布情况 |
| 2.4 水文地质情况 |
| 2.5 101面地质条件 |
| 2.6 地应力测量 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 综放工作面覆岩运动特征 |
| 3.1 工作面顶板运动规律理论分析 |
| 3.2 工作面不同条件下的顶板运动规律 |
| 3.3 工作面液压支架工作阻力观测结果分析 |
| 3.4 工作面推进方向的顶板运动规律实测分析 |
| 3.5 工作面涌水与矿压显现的关联性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 综放工作面波浪式开采技术 |
| 4.1 工作面涌水特征分析 |
| 4.2 波浪式开采参数确定 |
| 4.3 工作面波浪式开采期间的防治水措施 |
| 4.4 波浪式开采效果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 波浪式开采专用泄水巷道合理位置分析 |
| 5.1 工作面底板采动效应分析 |
| 5.2 巷道围岩松动圈分析 |
| 5.3 专用泄水巷道合理位置分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）矿井多水平协同排水智能控制系统研究与设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状分析 |
| 1.3 主要研究内容及论文结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 多水平协同排水智能控制策略研究 |
| 2.1 “避峰就谷”排水控制策略研究 |
| 2.2 模糊神经网络研究 |
| 2.3 多水平协同排水液位解耦控制研究 |
| 2.4 多水平协同排水控制方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多水平协同排水智能控制系统研究 |
| 3.1 矿井多水平排水方式分析 |
| 3.2 多水平协同排水系统排水单元设计 |
| 3.3 多水平协同排水系统总体设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多水平协同排水智能控制系统软硬件设计 |
| 4.1 排水智能控制系统硬件设计 |
| 4.2 排水智能控制系统PLC程序设计 |
| 4.3 排水智能控制系统上位机软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）井工一矿太西采区本溪组-太原组层序地层及含隔水层发育特征（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和方法 |
| 1.4 完成的工作量 |
| 2 矿井基本概况与矿井地质 |
| 2.1 矿井基本概况 |
| 2.2 矿井地质 |
| 2.3 井田构造水文地质条件 |
| 3 沉积相类型 |
| 3.1 沉积相标志 |
| 3.2 沉积相特征 |
| 4 层序地层划分与对比 |
| 4.1 层序界面 |
| 4.2 单井层序地层分析 |
| 4.3 连井层序地层对比综合分析 |
| 4.4 沉积相分布规律 |
| 4.5 沉积演化与模式 |
| 5 层序发育与含水层-隔水层的关系 |
| 5.1 层序与含水层的关系 |
| 5.2 层序与隔水层的关系 |
| 5.3 层序发育序列与煤层厚度稳定性关系 |
| 5.4 层序发育对煤层顶板与底板稳定性的影响 |
| 5.5 构造演化对地层发育的影响 |
| 5.6 煤矿开采灾害治理实例 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（7）矿井主排水泵启动特性及集成化监测的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源与名称 |
| 1.2 论文选题背景 |
| 1.3 排水系统结构方式使用情况及研究现状 |
| 1.3.1 吸入式排水 |
| 1.3.2 压入式排水 |
| 1.4 矿井排水系统启动控制及监测国内外研究现状 |
| 1.5 本研究的主要工作和论文的主要内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 排水系统启动特性仿真研究 |
| 2.1 Flowmaster软件介绍 |
| 2.2 排水系统模型建立及参量设定 |
| 2.2.1 排水系统模型建立 |
| 2.2.2 水泵参量设定 |
| 2.2.3 管道及阀门参量设定 |
| 2.2.4 水源参量设定 |
| 2.3 模拟过程参数设定 |
| 2.3.1 吸入式排水系统 |
| 2.3.2 正压给水排水系统 |
| 2.4 仿真分析 |
| 2.4.1 负压吸水排水泵启动特性 |
| 2.4.2 正压给水排水泵启动特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 正压给水排水系统平台搭建与监测系统 |
| 3.1 排水设备介绍与选型 |
| 3.1.1 离心泵 |
| 3.1.2 潜水泵 |
| 3.2 软启动器介绍与选型 |
| 3.3 传感器设备介绍与选型 |
| 3.3.1 压力传感变送器 |
| 3.3.2 流量传感变送器 |
| 3.3.3 电流变送器 |
| 3.3.4 电压变送器 |
| 3.4 虚拟仪器的介绍 |
| 3.4.1 虚拟仪器的基本信息 |
| 3.4.2 虚拟仪器的结构 |
| 3.5 LabVIEW排水系统监测平台搭建 |
| 3.5.1 用户登录 |
| 3.5.2 功能选择 |
| 3.5.3 数据采集模块 |
| 3.5.4 数据显示与存储模块 |
| 3.5.5 数据查询模块 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 正压给水式排水系统启动特性监测实验研究 |
| 4.1 系统组成 |
| 4.2 潜水泵启动参数设置 |
| 4.2.1 潜水泵与主泵高度差的确定 |
| 4.2.2 潜水泵启动方式的设定 |
| 4.2.3 主泵启动时间点的设定 |
| 4.3 软启动器初始参数设置 |
| 4.3.1 电机负载转矩的确定 |
| 4.3.2 软启动器初始电压的设定 |
| 4.3.3 启动时间和启动方式的确定 |
| 4.3.4 基于软启动器的排水泵启动特性 |
| 4.4 主泵阀门操作参数设置 |
| 4.4.1 阀门开启时间点的确定 |
| 4.4.2 不同开阀速度下主排水泵启动特性 |
| 4.4.3 阀门最终开度的设置 |
| 4.5 基于软启动器的主排水泵启动方案设定 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）矿井多水仓智能化排水监测监控系统的开发与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 矿井多水仓智能化排水监测监控系统总体设计 |
| 2.1 总体设计概述 |
| 2.2 井下多水仓排水系统基本概况 |
| 2.2.1 井下多水仓排水系统分布概况 |
| 2.2.2 井下多水仓排水系统硬件配置 |
| 2.2.3 井下多水仓排水系统工作原理 |
| 2.3 总体设计方案 |
| 2.3.1 矿井多水仓排水控制系统硬件布局 |
| 2.3.2 矿井多水仓排水控制系统设计内容 |
| 2.3.3 矿井多水仓排水控制系统管路改造方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 矿井多水仓智能化排水监测监控系统的控制策略 |
| 3.1 基于电流的离心泵正常启动的诊断策略 |
| 3.2 基于多点液位和运行时间的排水机组的智能管控策略 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 矿井多水仓智能化排水监测监控系统硬件设计 |
| 4.1 监测量的整体规划设计 |
| 4.1.1 监测量的总体规划 |
| 4.1.2 监测位置的选定 |
| 4.1.3 传感器的选取 |
| 4.2 井下监控装置的硬件设计 |
| 4.2.1 装置外壳设计 |
| 4.2.2 内部设备布局 |
| 4.2.3 内部CPU及外围设备选型 |
| 4.2.4 内外部电气设计 |
| 4.3 通讯系统硬件设计 |
| 4.3.1 现场总线通讯网络的硬件设计 |
| 4.3.2 远程通讯网络的硬件设计 |
| 4.4 地面监控装置硬件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 矿井多水仓智能化排水监测监控系统软件设计 |
| 5.1 智能化排水监测监控系统软件总体设计 |
| 5.1.1 系统软件程序开发平台 |
| 5.1.2 系统功能的总体设计 |
| 5.2 智能化排水监测监控系统下位机软件设计 |
| 5.2.1 主程序设计 |
| 5.2.2 数据处理子程序设计 |
| 5.2.3 轮换时间子程序设计 |
| 5.2.4 掉电保持子程序设计 |
| 5.2.5 故障报警子程序设计 |
| 5.2.6 逻辑控制子程序设计 |
| 5.2.7 故障保护子程序 |
| 5.2.8 人机交互程序 |
| 5.3 智能化排水监测监控系统通讯程序设计 |
| 5.3.1 MODBUS通讯程序设计 |
| 5.3.2 MPI通讯程序设计 |
| 5.3.3 TCP/IP通讯程序设计 |
| 5.3.4 OPC通讯程序设计 |
| 5.4 智能化排水监测监控系统上位机软件设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 实验室调试与现场应用 |
| 6.1 系统关键设备实验室调试 |
| 6.1.1 MODBUS传感器通讯稳定性测试 |
| 6.1.2 总线型闸阀控制器通讯稳定性测试 |
| 6.2 系统程序实验室调试 |
| 6.2.1 下位机程序调试 |
| 6.2.2 通讯程序调试 |
| 6.2.3 上位机程序调试 |
| 6.3 现场安装及工业运行测试 |
| 6.3.1 井下监控设备布线 |
| 6.3.2 井下监控设备安装 |
| 6.3.3 地面监控设备安装 |
| 6.3.4 现场调试与应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）综合管廊排水系统的运行规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 论文背景与研究意义 |
| 1.1.1 论文背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.1.3 课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 研究现状总结 |
| 1.3 研究内容与研究方案 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方案 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 综合管廊排水系统工程背景与理论基础 |
| 2.1 综合管廊排水系统的工程背景 |
| 2.1.1 研究对象的选择 |
| 2.1.2 排水系统的要求 |
| 2.1.3 排水系统的组成 |
| 2.2 管廊排水系统的理论基础 |
| 2.2.1 CFD简介 |
| 2.2.2 质量守恒定律 |
| 2.2.3 动量守恒定律 |
| 2.2.4 标准k-?模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 排水系统流体动力学数值模拟分析模型 |
| 3.1 参数计算 |
| 3.1.1 最小水流速度计算 |
| 3.1.2 暴雨强度公式与水流速度 |
| 3.1.3 排水系统输入水流速度 |
| 3.1.4 排水管路水流状态计算 |
| 3.1.5 累积雨量过程线与变流量工况下的输入水流速度 |
| 3.2 计算流体动力学模型建立 |
| 3.2.1 排水系统二维模型的建立 |
| 3.2.2 排水系统三维模型的建立 |
| 3.3 UDF编译 |
| 3.4 求解器设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 排水系统运行规律影响因素研究 |
| 4.1 入水流速的影响规律 |
| 4.1.1 速度场分析 |
| 4.1.2 压力场分析 |
| 4.1.3 湍动能分析 |
| 4.2 排水管管径的影响规律 |
| 4.2.1 速度场分析 |
| 4.2.2 压力场分析 |
| 4.2.3 湍动能分析 |
| 4.3 集水坑尺寸的影响规律 |
| 4.3.1 速度场分析 |
| 4.3.2 压力场分析 |
| 4.3.3 湍动能分析 |
| 4.4 潜水泵的临界淹没深度规律 |
| 4.4.1 无量纲参数的选择 |
| 4.4.2 涡的形成 |
| 4.4.3 临界淹没深度的讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 管廊排水系统模拟试验 |
| 5.1 排水系统模拟试验台设计 |
| 5.1.1 潜水泵的选型 |
| 5.1.2 排水管路的加工及长度 |
| 5.1.3 测试系统的选型 |
| 5.1.4 试验台零部件汇总 |
| 5.2 排水系统模拟试验 |
| 5.2.1 排水系统无入水速度运行规律模拟试验 |
| 5.2.2 排水系统工程运行规律模拟试验 |
| 5.2.3 排水系统入水流速差异化模拟试验 |
| 5.3 排水系统仿真和模拟试验结果对比分析 |
| 5.3.1 排水系统无入水速度运行规律仿真试验对比分析 |
| 5.3.2 排水系统工程运行规律仿真试验对比分析 |
| 5.3.3 排水系统入水流速差异化运行规律仿真试验对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 排水系统试验预处理计算结果 |
| 索引 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）径向式导叶多级泵内部流动机理及水力性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.3 国内外研究文献综述 |
| 1.3.1 离心泵内部流场不稳定流动现象 |
| 1.3.2 离心泵内部流场不稳定流动机理研究现状 |
| 1.3.3 离心泵内流体压力脉动研究现状 |
| 1.3.4 离心泵水力性能优化研究现状 |
| 1.4 研究目标及内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 研究技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 径向式导叶多级泵内部流动数值模拟求解策略 |
| 2.1 数值模拟求解理论 |
| 2.1.1 流动控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 径向式导叶多级泵流体域三维建模 |
| 2.3 网格划分与无关性检验 |
| 2.3.1 非结构网格划分 |
| 2.3.2 网格无关性检验 |
| 2.4 数值模拟求解策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 径向式导叶多级泵定常流动机理研究 |
| 3.1 定常计算的外特性分析 |
| 3.1.1 设计工况下各级过流组件扬程与效率特性分析 |
| 3.1.2 非设计工况下各级过流组件扬程与效率特性分析 |
| 3.2 定常计算的内流场分析 |
| 3.2.1 静压分布 |
| 3.2.2 速度场分布 |
| 3.2.3 叶轮与导叶交界面的速度矢量分布 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 径向式导叶多级泵非定常压力脉动研究 |
| 4.1 非定常流动的数值计算方法与压力脉动测点布置 |
| 4.1.1 非定常流动的数值模拟设置方法 |
| 4.1.2 压力脉动测点布置 |
| 4.2 压力脉动系数的定义 |
| 4.3 各级叶轮与径向式导叶内压力脉动的时域特性对比分析 |
| 4.3.1 各级叶轮内压力脉动时域分析 |
| 4.3.2 各级径向式导叶内压力脉动时域分析 |
| 4.4 各级叶轮与径向式导叶内压力脉动的频域特性分析 |
| 4.4.1 各级叶轮内压力脉动频域分析 |
| 4.4.2 各级径向式导叶内压力脉动频域分析 |
| 4.5 不稳定流动下的压力脉动频域特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于熵产理论的径向式导叶多级泵流动损失研究 |
| 5.1 熵产理论计算 |
| 5.2 径向式导叶多级泵内流场熵产分析 |
| 5.2.1 整泵机组内流熵产分析 |
| 5.2.2 不同流量工况下各级叶轮熵产分析 |
| 5.2.3 不同流量工况下各级导叶熵产分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 径向式导叶多级泵水力性能与非定常压力脉动试验研究 |
| 6.1 径向式导叶多级泵水力性能试验研究 |
| 6.1.1 试验目的 |
| 6.1.2 试验平台搭建与试验测量参数 |
| 6.1.3 试验方法与步骤 |
| 6.1.4 水力性能试验结果分析 |
| 6.2 定常计算结果与试验结果的对比验证 |
| 6.3 径向式导叶多级泵非定常压力脉动试验研究 |
| 6.3.1 试验目的 |
| 6.3.2 非定常压力脉动测点布置 |
| 6.3.3 非定常压力脉动特性测试装置与采集系统 |
| 6.3.4 试验内容与试验步骤 |
| 6.4 非定常计算结果与试验结果的对比验证 |
| 6.5 非定常压力脉动试验结果分析 |
| 6.5.1 扬程脉动特性时域分析 |
| 6.5.2 静态压力分布分析 |
| 6.5.3 非定常压力脉动时域特性分析 |
| 6.5.4 非定常压力脉动频域特性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 径向式导叶多级泵水力性能优化研究 |
| 7.1 确立过流部件关键几何参数取值范围 |
| 7.2 基于BP神经网络的径向式导叶多级泵水力性能预测模型 |
| 7.2.1 BP神经网络的构建 |
| 7.2.2 基于正交试验的样本设计 |
| 7.3 基于GA-BP神经网络的径向式导叶多级泵水力性能预测模型 |
| 7.3.1 构建性能预测模型 |
| 7.3.2 网络训练 |
| 7.3.3 预测结果验证 |
| 7.4 基于遗传算法与神经网络的径向式导叶多级泵水力性能优化 |
| 7.4.1 优化前后结果对比 |
| 7.4.2 优化前后试验验证 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、大水矿井复杂排水系统安全经济运行技术研究（论文参考文献）
- [1]61303工作面特厚煤层采前防治水安全性评价[D]. 黄天缘. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [2]布尔台矿三盘区42煤采区排水系统自动化改造[D]. 蒋林志. 西安科技大学, 2020
- [3]主从式矿井排水监控及故障诊断系统研究[D]. 齐彪. 西安科技大学, 2020(01)
- [4]大水矿井综放工作面波浪式开采及综合防治水技术研究[D]. 王胜. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]矿井多水平协同排水智能控制系统研究与设计[D]. 李哲. 中国矿业大学, 2020(01)
- [6]井工一矿太西采区本溪组-太原组层序地层及含隔水层发育特征[D]. 李英辰. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]矿井主排水泵启动特性及集成化监测的研究[D]. 左光宇. 河北工程大学, 2020(07)
- [8]矿井多水仓智能化排水监测监控系统的开发与应用[D]. 戎思阳. 太原理工大学, 2020(07)
- [9]综合管廊排水系统的运行规律研究[D]. 刘阳. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]径向式导叶多级泵内部流动机理及水力性能优化研究[D]. 王延锋. 中国矿业大学(北京), 2020(04)