[發明專利]一種基于分元質子法的礦井串聯通風判識方法

有效

• 申請號: 202110217752.3
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112989533B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張慶華;張志剛;趙旭生;梁軍;李明建;姚亞虎;趙吉玉;羅廣;徐雪戰;崔俊飛;王麒翔;和樹棟;馬國龍;張士嶺;唐韓英
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20;G06Q50/02;G06Q50/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.一種基于分元質子法的礦井串聯通風判識方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：假定一種可無限分裂的質子O；

S2：數字化礦井通風系統，建立通風網絡拓撲結構，并構建有向圖G_有向＝(V,E)；其中V＝{v₁,v₂,v₃,…,v_n}為網絡節點集合，E＝{e₁,e₂,e₃,…,e_m}為有向邊集合；礦井工作面是井下某條正在進行采煤作業的巷道，在有向圖G_有向＝(V,E)中表示為一條特定的有向邊e_工作面(v_起始,v_結束)，并具起始節點；判斷工作面是否串聯通風，則需要證明工作面有向邊起始節點是否串聯，若串聯則為串聯通風，若不串聯則工作面之間不存在串聯通風關系；

S3：根據有向圖G_有向建立鄰接矩陣M_鄰接，包括一個頂點表順序存儲節點信息及一個關系矩陣M_關系存儲頂點間相互關系；若有向圖具有n個節點，關系矩陣則為一個n×n的方陣，具有以下性質：

S4：假定將可無限分裂的質子O放置與工作面有向邊e_工作面(v_起始,v_結束)上，按照該有向邊的方向移動，直至節點v_結束停止；

S5：根據節點v_結束搜索鄰接矩陣M_鄰接，得出節點v_結束的后繼節點集合V′＝{v₁,v₂,…,v_i}，假定得出后繼節點個數為i；則質子將分裂為i個；

S6：搜索關系矩陣M_關系，得出節點v_結束的后繼邊i條，將分裂的子質子分別放置于后繼邊上，并沿著后繼邊方向繼續移動，直至后繼邊的結束節點為止；

S7：重復步驟S4～S6，計算所有擁有質子的邊的后繼節點；直至無后繼節點為止，質子到達回風井口節點；

S8：計算出所有質子經過的有向邊集合G′_有向；判定工作面所在幾何邊，是否在有向圖集合G′_有向中；若在有向圖集合中，說明工作面產生的質子經過了另一工作面，表明兩個工作面之間存在串聯通風；反之，則工作面產生質子沒有經過另一工作面，表明兩個工作面之間不存在串聯通風；

S9若兩個工作面存在串聯通風安全隱患，利用溯源法計算出工作面之間串聯通風路徑。

2.根據權利要求1所述的一種基于分元質子法的礦井串聯通風判識方法，其特征在于：所述S1中，在需要判定工作面所在的幾何邊產生質子，根據后繼巷道條數無限分裂該質子，使質子流經該工作面的所有后繼巷道，若質子流經另一工作面所在巷道則表明兩個工作面存在串聯通風安全隱患，反之則不存在串聯通風安全隱患。

3.根據權利要求1所述的一種基于分元質子法的礦井串聯通風判識方法，其特征在于：所述S2中，有向邊存在始節點與末節點，方向為始節點至末節點；有向邊方向與礦井通風網絡中巷道通風方向一致。

4.根據權利要求1所述的一種基于分元質子法的礦井串聯通風判識方法，其特征在于：所述S9中，溯源法為：利用到達判定工作面進風側的質子；追溯其分裂的父質子并記錄該質子流經路徑；最終追溯至首個虛擬質子，計算出所有流經路徑。