[發明專利]面向礦井用風點的通風網絡安全分區劃分方法

有效

• 申請號: 201510092837.8
• 申請日: 2015-03-02
• 公開（公告）號: CN104775841B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 李川;閆振國
• 申請（專利權）人: 陜西陜煤黃陵礦業有限公司
• 主分類號: E21F1/02
• 分類號: E21F1/02
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本發明涉及煤礦通風網絡結構的劃分方法。

背景技術

煤礦通風網絡在主要通風機和通風構筑物等條件的約束下，實現對井巷網絡系統的供風，其核心功能在于保障各用風點對新鮮空氣的需求，將生產場所的有毒有害氣體與粉塵控制在法規的限度以內，并建立起符合從業人員健康要求的生產環境。為此，《煤礦安全規程》要求為井下每個用風點提供獨立的分區通風，并為無法實現獨立通風的用風點提出了嚴格的通風質量規定與安全保障要求。

分區通風具有多種優點，其運行可靠，防災、抗災性能強；分區通風結構簡單，風流易于調節，通風阻力小；能避免部分巷道風速過高的問題，是煤礦通風的基本方式，且極為符合通風系統復雜、風路長、有自然發火危險、高瓦斯的大型礦井的實際通風需求。

現代大型復雜建筑物的消防安全保障以劃定的防火分區為基礎，與之相類似，煤礦通風系統內的安全分區屬于為通風、瓦斯、防滅火分析與管理設定的基礎性區域劃分，分別由在安全風險顯現、日常管理特點、應急處理策略等方面有較高相似度的井巷集合構成。每一井巷集合構成一個安全分區，分區內的井巷相互連接(含通過大氣節點相聯系)，每一井巷均與唯一的安全分區相關聯，由此通風系統被劃分成為無重疊、無遺漏的安全分區體系。原則上說來，通風系統包括礦井進風、礦井回風、礦井用風、用風區上游、用風區下游、以及旁路這六類不同的安全分區，其中用風區包含多個以采掘工作面和主要硐室為核心的分區，一般說來，礦井用風區的安全分區與相應用風點的通風分區相一致；用風區上游及用風區下游分區則可能各為一個，也可能為多個，但最多不會超過用風區內的安全分區數，對于相對簡單的通風系統或分區通風特征較強的礦井，每一用風點的安全分區可能會將其上下游的井巷直接包括在內而不再細分；旁路區原則上包括所有與各用風點相平行的旁路風道，這些旁路風道可能相互間并無直接聯系，但作為所有用風風道的“旁路”而有其共同的通風特點，通常置于同一安全分區而不再細分。

煤礦通風安全的區域性特征得到了大家的普遍認同，但由于煤礦通風網絡結構復雜，且各局域在顯示出區域差異的同時又有著內在的關聯，因而劃分較為困難。

目前分區通風管理相對粗放，每個用風點的通風分區尚不明確，且隨著煤礦采掘工作的推進，風網結構不斷變化并日趨龐雜，使得礦井通風管理成為了復雜而困難的工作。具體問題有：1，通風系統的復雜程度不斷發展，增加了以個人經驗直接管理礦井通風安全工作的難度，往往導致通風安全管理者職責不明，任務繁重，難以深入分析和理解面對的礦井通風系統，直接影響到預知及防范通風安全風險的能力；2，礦井通風系統由于新巷貫通、舊巷廢棄、井巷用途改變、通風構筑物增減等原因，其拓撲結構與井巷通風屬性不斷變化，導致系統內安全風險的顯現特征隨之變化，通風安全管理者及技術人員難以及時深入地認識不斷更新的客觀環境，增加了管理滯后或失誤招致的安全風險；3，通風安全的日常管理與應急處置要求把握對安全形勢的整體管控，對異常顯現因果關系的簡潔了解，對應對方案的優劣判斷，因而對于將復雜通風系統劃分為簡單模塊的組合有著現實的需求。

將通風網絡劃分為安全分區，有利于對通風網絡的全局性把握，以及對風量、瓦斯等信息的掌握和分析，及時發現存在的問題；當通風系統出現異常時，便于按分區順序快速定位問題的源頭并決定應對方案；基于安全分區的管理理念，有利于對煤礦實施責任到人的精細化管理和安全控制，以更為科學的體系保障通風系統的安全運行。

發明內容

本發明的目的是提供一種面向礦井用風點的通風網絡安全分區劃分方法，基于安全分區的管理理念，有利于對煤礦實施責任到人的精細化管理和安全控制，以更為科學的體系保障通風系統的安全運行。

本發明的技術方案是：一種面向礦井用風點的通風網絡安全分區劃分方法，其特征在于包含以下步驟：

(1)建立礦井屬性連接圖模型，將礦井的拓撲結構和屬性信息加以完整表達；

(2)利用廣度優先搜索算法分析礦井屬性連接圖的拓撲結構，建立用風點的順搜巷道集和逆搜巷道集；

(3)建立安全分區劃分算法，在用風點順搜巷道集和逆搜巷道集的基礎上，將通風網絡劃分為六類安全分區；

其中步驟(1)中礦井屬性連接圖模型，該模型用G＝{V,E,A}表示，其中V表示風網節點集合；E表示巷道的集合；A表示屬性集合，屬性信息包括如下的屬性指標和數據類型：