煤炭学报

作者：贾瞳, 马恒, 高科,

关键词：智能通风, 风网解算, 状态重构, 热流耦合, 风量波动,

为解决非定常风流介质在通风系统管道域中热流动，导致矿井风量产生连续状态下的多尺度波动，使得利用静态热压湿变风网解算模型映射的系统状态精准度不高问题，在风流流动实质为空气动力过程与热力过程耦合形成的多变过程的框架下，将系统运行状态实时精准映射等效为动态解算时间序列下矿井热流耦合波动通风网络。溯源热流耦合风量多尺度波动原理，明确风量波动致因主体为风流密度，以此为表征变量，以非稳态环境场和梯度流动场为边界条件，利用微元法研究风流的热流耦合属性随时间变化规律，提出了以时间为根变量的风流瞬态流动特征模型。定义风量波动因子以表示波动风量瞬态位置，代入风网静态解算模型中，构建连续空间特征下波动风网解算模型，提出波动因子与风流瞬态流动特征模型的转换方程，将瞬态流动函数作为波动传递变量代入波动风网解算模型中，形成了时间序列下波动风网动态解算模型，达到了实时精准映射风网运行状态的目的。为验证模型生产可行性，以双马一矿为工程对象，将时间序列下矿井跨岩层热环境信息作为初始值代入动态解算模型中，完成了全局风网实时解算，实现了将初始固定风量值拓展为时间序列下风量波动区间，实时反映了在风流热流耦合作用下的生产矿井通风系统运行特征。波动风网动态解算通过实时分析矿内环境−通风变量耦合效应，实现了风网状态精准定量映射，为后续定量决策提供数据基础和优化路径以提高智能控风的动态适应性和本质精度。

来源：2025年第5期

《煤炭学报》期刊编辑部

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