1070079832-101正常巷道支護與工作面下方巷道支護比較正常巷道支護參數(shù)工作面下方巷道支護參數(shù)一次支護二次支護管縫式錨桿間排距800mm混凝土標號C15螺紋鋼樹脂錨桿間排距800mm頂鋪金屬網(wǎng)片混凝土標號C15補打螺紋鋼樹脂錨桿間排距800mm頂鋪金屬網(wǎng)片混凝土標號C15土260m，既保證了巷道支護的安全可靠，又節(jié)省了支護費用王莊煤礦630南大巷位于X630水平，巷道布置在煤層底板下15%的巖層中，其中有1000余％從6112工作面下方穿過，在6112工作面回采時，將受到較大的影響。由于采用了二次支護的方式，取得了良好的支護效果和經(jīng)濟效益。
1070079832-101 巷道布置情況%~285%，巷道斷面設(shè)計為直墻半圓拱形，凈寬4.6%，凈高4. 1m，凈斷面16. 7m2.巷道基本沿巖層走向布置，巷道圍巖大部分為砂巖，采用錨噴支護，支護參數(shù)為：錨桿間排距800mm，長度1.7m，錨桿使用！44管縫式錨桿，混凝土標號為C15，噴層厚100mm.630南大巷經(jīng)過6112工作面下方段長度大約有1 000余％，巷道頂板將經(jīng)過泥巖、粉砂巖、中砂巖，由于巷道穿過工作面下方，且頂板條件不好，工作面回采對其響較大。
過工作面段巷道支護的選擇2.1工作面回采影響分析由于大巷位于6112工作面的下方，且和工作面順槽平行布置，在工作面回采時，大巷將受到工作面周期來壓的沖擊，而周期來壓對大巷的影響位置難以確定，因此不好采用針對性的措施。如果在工作面影響范圍內(nèi)全長加固，需加固1500m巷道，勢必造成支護的浪費和掘進效率的降低。
支護方式的確定大巷原支護為錨噴支護，錨桿間排距800mm，長度1. 7m，錨桿使用！44管縫式錨桿，混凝土標號為C15，噴層厚100mm.這在正常情況下是可以的，但要經(jīng)受采動影響，且在巷道頂板條件也由砂巖變?yōu)槟鄮r的情況下，支護強度就顯得不足。因此在大巷經(jīng)過6112工作面下方預計受影響的1500m巷道范圍內(nèi)，巷道支護選用！22高強度螺紋鋼樹脂錨桿，間排距800mm，并在拱頂加上金屬網(wǎng)片，噴混凝土作為一次支護。在6112工作面采過時，及時對變形區(qū)補打錨桿和補噴混凝土，進行二次支護。正常巷道支護與工作面下方巷道支護比較見表1.支護效果6112工作面回采時，由于受到工作面無炭柱的影響，工作面回采長度減少了120m.630大巷共計42處受到采動影響，累計補打錨噴混凝經(jīng)濟效益分析在對受采動影響破壞區(qū)進行二次支護時，平均每米巷道補打10套錨桿，共計補打錨桿2600套。如按此支護強度對1500m巷道進行一次支護，需多打錨桿15000套，比二次支護多打錨桿12400套，這不但造成了大量的錨桿、樹脂錨固劑的浪費，也影響掘進速度。
結(jié)論31）在跨采工作面下方布置的大巷采用錨噴支護是可行的。為了防止采動對巷道頂板的破壞，保證巷道頂板的完整性，應(yīng)在巷道頂或全斷面鋪金屬網(wǎng)，錨桿應(yīng)使用高強樹脂錨固錨桿。
?。?）在不能確定影響區(qū)域時，為提高掘進速度和節(jié)約支護成本，采用二次支護的方式是理想的選擇，但一定要保證一次支護的安全性。
近年來，礦用隔爆型移動變電站（簡稱移變）的單機容量不斷增加。目前全國首臺c級絕緣大容量3150kVA移變也試制成功并已投入工業(yè)試運行。
礦用隔爆型干式變壓器作為移動變電站的核心設(shè)備，由于其特殊的結(jié)構(gòu)及工作制，正確計算和預測其主要部位的溫度特性特別是其動態(tài)特性對產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計及過負荷能力等性能分析都有很大的現(xiàn)實意義，同時也是提高移動變電站可靠性和安全性的重要保證。
變壓器的動態(tài)溫升分析，傳統(tǒng)方法是根據(jù)變壓器的熱傳遞過程，經(jīng)過近似和簡化處理，建立其熱模型進行模擬數(shù)值計算21.但由于變壓器熱模型是一個典型的非線性系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)的復雜性，材料的多種多樣，各參數(shù)的依賴關(guān)系都較復雜，要較準確的建立其動態(tài)熱模型十分困難，對于采用混合絕緣的礦用隔爆型干式變壓器則更明顯。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其高度的非線性映射能力、自組織結(jié)構(gòu)、高度并行處理方式和不需預先建模等優(yōu)點，為方便、快捷、準確的計算和預測變壓器的動態(tài)溫升提供了可能，對于特定工作條件下的動態(tài)溫升預測優(yōu)勢明顯。本文將改進型的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于隔爆型干式變壓器負載動態(tài)溫升預測，證明了該方法的可行性和優(yōu)越性。
二、隔爆型干式變壓器的熱傳遞模型和動態(tài)溫升特點礦用隔爆型移動變電站直接工作地點靠近采煤黃守道（1962―）湖南資興人，副教授，博士研究生。
殼內(nèi)主要熱源鐵芯和繞組發(fā)出的熱量先從內(nèi)部由傳導方式傳遞到該部分散熱表面，然后以對流和輻射方式由散熱面?zhèn)鬟f給殼內(nèi)空氣，通過空氣的對流，把來自鐵芯和繞組的熱量傳給隔爆外殼，加熱了的隔爆外殼通過輻射和周圍空氣對流把熱量散走。同時熱源通過傳導、空氣對流等方式把熱量傳遞給器身其它絕緣件使其升溫。熱源一方面通過冷卻媒質(zhì)空氣把熱量散發(fā)到殼外，另一方面，殼內(nèi)各熱源之間也發(fā)生著熱交換。因而使得其熱模型變得更加復雜，利用傳統(tǒng)的數(shù)值計算方法分析其動態(tài)溫升過程非常困難。
大容量隔爆型干式變壓器的另一個特點是各部分的相對發(fā)熱時間常數(shù)較高，殼內(nèi)各部分溫度場穩(wěn)定時間長，以一臺3150kVAC級隔爆干變?yōu)槔渚€圈部分標準額定溫升為150IK損耗溫度為170*Ct3，導線采用NOMEX紙包無氧銅導線，170°C時電阻率為0.2741 mm2/m，電流密度0.9A/mm2，線圈平均溫升120K隔爆外殼溫升42K根據(jù)發(fā)熱時間常數(shù)估算公式：溫升（K線電流密度（A/mm2）。知線圈的發(fā)熱時間常數(shù)為：目前，我國大多煤礦都采用一天四班制，三班工作，一班設(shè)備維護檢修的工作制形式，每天移變工作時間在18小時左右，變壓器實際運行于以24小時為一周期的間斷長期工作制形式。所以變壓器在非穩(wěn)定溫升狀態(tài)下工作時間較長，只有正確對其主要部位的動態(tài)溫升進行分析、計算和預測，才能較準確的確定變壓器的實際過負荷能力，達到準確的選用各部分的絕緣材料，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計的目的。
三、BPNN的隔爆型干式變壓器動態(tài)溫升預測模型從上述的隔爆型干式變壓器熱傳遞模型可知，來自鐵芯和線圈的兩主要熱源發(fā)出的熱量一方面本身儲存一部分熱量使其溫升增加，另一方面通過各種熱交換方式把熱量散發(fā)出去使周圍的結(jié)構(gòu)件，殼內(nèi)空氣和隔爆外殼溫升增加，忽略系統(tǒng)對周圍環(huán)境的影響，隨著時間的增加，系統(tǒng)最后達到一個發(fā)熱和散熱過程的動態(tài)平衡，各部分溫升達到穩(wěn)定狀態(tài)。變壓器結(jié)構(gòu)確定后，內(nèi)部鐵芯和線圈的損耗發(fā)熱主要決定于系統(tǒng)電壓和負載電流，同時又與其某時刻的溫度有關(guān)。撇開系統(tǒng)內(nèi)復雜的函數(shù)數(shù)值對應(yīng)關(guān)系，我們可以簡單認為：變壓器內(nèi)部溫度場的動態(tài)過程，可以看作是一個基于已知模型，在某種給定工況和初始條件下，某部位的溫升對于時間的一個連續(xù)函數(shù)，當然這個連續(xù)函數(shù)是高度非線性的，難以用準確的數(shù)學模型來表達。對于在零初始狀態(tài)下，周圍環(huán)境溫度影響較小，電網(wǎng)輸入電壓波動不大的給定礦用隔爆型干式變壓器內(nèi)部關(guān)鍵點動態(tài)溫升過程通過簡化可以近似的看作是：輸入電壓U，二次電流12和時間T與各關(guān)鍵點01 ~0n之間的一個高度非線性映射關(guān)系。
（一）BP（Back-propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型），都存在一個輸入層有n個神經(jīng)元，隱層有2n+1個神經(jīng)元，輸出層有m個神經(jīng)元的三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用來精確表達該連續(xù)函數(shù)Y=9（x）。
?。ǘ└舯透墒阶儔浩鞯膭討B(tài)溫升預測BP網(wǎng)絡(luò)模型以我廠近期開發(fā)的3150kVA移動變電站為例，其模型和預測對象是在零初始溫升下，變壓器在各負載情況下24小時內(nèi)，箱殼、鐵芯、鐵芯封板、高壓引線、低壓線圈的溫升動態(tài)變化情況，基于ko-mogorov定理，理論上我們可以米用一BP網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)其映射F：⑴，I2T）*（01~05）。通過對樣本的自適應(yīng)學習和訓練后，在不需要預先建模的情況下可以一次求解出各關(guān)鍵點的動態(tài)溫升。這正是我們利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來求解非線性問題的明顯優(yōu)勢。聯(lián)系人：小費
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