[發(fā)明專利]一種煤與煤層氣耦合協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110190579.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113011635B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒全樂(lè);陳子涵;文沛然;許文杰;張碧川;劉涵;張?zhí)煺\(chéng);甯彥皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;G06N7/00
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔;馬健

1.一種煤與煤層氣耦合協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)構(gòu)建煤與煤層氣共采耦合協(xié)調(diào)度模型；

1.1)利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)從技術(shù)角度分別對(duì)煤炭開(kāi)采與煤層氣抽采兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到技術(shù)權(quán)重ω_i；其中，煤炭開(kāi)采過(guò)程中的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括資源因素B₁、技術(shù)因素B₂和協(xié)調(diào)因素B₃3個(gè)一級(jí)指標(biāo)；所述資源因素B₁包括煤質(zhì)評(píng)價(jià)C₁₁、工作面煤物性C₁₂、煤炭?jī)?chǔ)量C₁₃和煤炭開(kāi)采量C₁₄4個(gè)二級(jí)指標(biāo)；所述技術(shù)因素B₂包括回采工作面通風(fēng)量C₂₁、割煤機(jī)的生產(chǎn)能力C₂₂、液壓支撐設(shè)備性能C₂₃和刮板機(jī)的性能C₂₄4個(gè)二級(jí)指標(biāo)；所述協(xié)調(diào)因素B₃包括規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)比例C₃₁、開(kāi)拓區(qū)時(shí)長(zhǎng)比例C₃₂、生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)比例C₃₃、掘進(jìn)工作面煤層氣濃度C₃₄和回采工作面煤層氣濃度C₃₅5個(gè)二級(jí)指標(biāo)；煤層氣抽采過(guò)程中的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括資源因素B₄、技術(shù)因素B₅和協(xié)調(diào)因素B₆3個(gè)一級(jí)指標(biāo)；所述資源因素B₄包括煤層氣賦存量C₄₁和煤層氣壓力C₄₂2個(gè)二級(jí)指標(biāo)；所述技術(shù)因素B₅包括煤層氣抽采率C₅₁、煤層氣安全抽采技術(shù)C₅₂、風(fēng)排煤層氣量C₅₃和煤層氣擴(kuò)散量C₅₄4個(gè)二級(jí)指標(biāo)；所述協(xié)調(diào)因素B₃包括規(guī)劃區(qū)煤層氣含量降低率C₆₁、開(kāi)拓區(qū)煤層氣初始含量C₆₂、生產(chǎn)區(qū)煤層氣初始含量C₆₃、規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)比例C₆₄、開(kāi)拓區(qū)時(shí)長(zhǎng)比例C₆₅和生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)比例C₆₆6個(gè)二級(jí)指標(biāo)；

1.2)利用經(jīng)濟(jì)學(xué)模型SBM模型從經(jīng)濟(jì)角度對(duì)煤炭開(kāi)采與煤層氣抽采兩個(gè)系統(tǒng)分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到經(jīng)濟(jì)權(quán)重υ_i；

1.3)將步驟1.1)和步驟1.2)所得權(quán)重值進(jìn)行組合，得出組合權(quán)重η_i；

1.4)計(jì)算煤炭開(kāi)采的組合權(quán)重η₁與煤層氣抽采組合權(quán)重η₂的耦合協(xié)調(diào)度D；

2)采用煤與煤層氣共采耦合協(xié)調(diào)度模型對(duì)煤與煤層氣共采耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行評(píng)價(jià)；當(dāng)煤與煤層氣共采系統(tǒng)協(xié)調(diào)度低于預(yù)計(jì)目標(biāo)，則轉(zhuǎn)入步驟3)；當(dāng)煤與煤層氣共采系統(tǒng)協(xié)調(diào)度達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)，則輸出評(píng)價(jià)報(bào)告；其中，通過(guò)煤炭開(kāi)采的組合權(quán)重η₁與煤層氣抽采組合權(quán)重η₂的耦合協(xié)調(diào)度D對(duì)煤與煤層氣共采系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)性進(jìn)行評(píng)價(jià)；當(dāng)0≤D＜0.3時(shí)，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分為不耦合協(xié)調(diào)；當(dāng)0.3≤D＜0.5時(shí)，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分為初級(jí)耦合協(xié)調(diào)；當(dāng)0.5≤D＜0.80時(shí)，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分為中級(jí)耦合協(xié)調(diào)；當(dāng)0.80≤D時(shí)，耦合協(xié)調(diào)度等級(jí)劃分為高級(jí)耦合協(xié)調(diào)；

3)采用非線性約束優(yōu)化模型對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)函數(shù)全局最優(yōu)解；

4)將優(yōu)化變量的最優(yōu)解代入煤與煤層氣共采的各個(gè)過(guò)程中得出各個(gè)過(guò)程的最優(yōu)方式及對(duì)應(yīng)參量；輸出優(yōu)化報(bào)告。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤與煤層氣耦合協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)方法，其特征在于：所述非線性約束優(yōu)化模型根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》和煤與煤層氣抽采過(guò)程中各個(gè)流程的安全規(guī)定，對(duì)煤與煤層氣共采的各個(gè)過(guò)程構(gòu)建非線性約束條件。

3.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：存儲(chǔ)有用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1或2任意一種煤與煤層氣耦合協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)方法的計(jì)算機(jī)程序。