[發(fā)明專利]一種復雜礦井通風網(wǎng)絡的模擬分析方法

有效

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• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114611428B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設計）人: 盧新明;郭英;尹紅
• 申請（專利權）人: 山東藍光軟件有限公司;兗礦能源集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/18
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

本發(fā)明提供一種復雜礦井通風網(wǎng)絡的模擬分析方法，包括以下步驟：形成原風網(wǎng)；對原風網(wǎng)進行簡化，生成簡化風網(wǎng)；對簡化風網(wǎng)進行模擬分析：給定每臺通風機的風機特性曲線，采用簡化風網(wǎng)進行分風解算，得到每條虛擬用風風道的風量，與采用原風網(wǎng)進行分風解算，得到每條實際用風風道的風量等效。本發(fā)明可以簡化風網(wǎng)模擬各種風機選型和調節(jié)方案對實際用風風道風量的影響，大幅度地減少風網(wǎng)解算計算量。本發(fā)明對減少通風管理的工作量，降低風網(wǎng)解算和模擬分析的難度，提高礦井通風管理效率，實現(xiàn)合理供風具有非常大的實用價值。

技術領域

本發(fā)明屬于礦井通風與安全技術領域，具體涉及一種復雜礦井通風網(wǎng)絡的模擬分析方法。

背景技術

礦井通風是保障礦井安全的最主要技術手段之一。在礦井生產(chǎn)過程中，必須源源不斷地將地面新鮮空氣輸送到井下各作業(yè)地點，以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害的氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內工作環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動安全。

礦井通風的主要任務是根據(jù)井下各個地點的溫度、濕度、有害氣體和礦塵濃度，選擇合適的風機，實時保證供風質量，滿足正常時期和災變時期各用風地點按時按需供風。

現(xiàn)有技術中，需要選擇不同風機特性曲線的風機，并研究風機與各個用風風道風量的關系，從而判斷所選擇的風機能否滿足用風風道的風量需求。然而，由于大中礦井的通風系統(tǒng)是由幾百條，甚至上千條風道組成的非線性網(wǎng)絡流體網(wǎng)絡，因此，研究風機與各個用風風道風量的關系非常復雜和耗時，難以快速準確的選擇出滿足用風風道風量的最優(yōu)風機。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種復雜礦井通風網(wǎng)絡的模擬分析方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明提供一種復雜礦井通風網(wǎng)絡的模擬分析方法，包括以下步驟：

步驟1，建立復雜礦井通風網(wǎng)絡拓撲結構圖并編號，形成原風網(wǎng)；

具體的，所述復雜礦井通風網(wǎng)絡拓撲結構圖包括多個實際節(jié)點和多個實際風道；其中，風流相交匯地點形成一個所述實際節(jié)點；按照風流流動方向，兩個實際節(jié)點的連線形成一條所述實際風道；

對各個所述實際節(jié)點和各個所述實際風道依次編號，形成原風網(wǎng)；

在原風網(wǎng)中，具有M條實際進風井風道，W條實際進風風道，K條實際用風風道、G條實際回風風道和N條實際回風井風道；

其中：

K條實際用風風道表示為：

N條實際回風井風道表示為：

M條實際進風井風道構成進風井區(qū)；W條實際進風風道構成進風區(qū)；K條實際用風風道構成用風區(qū)；G條實際回風風道構成回風區(qū)；N條實際回風井風道構成回風井區(qū)；

在每個實際回風井風道的井口安裝一臺通風機，因此，共安裝N臺通風機；

步驟2，對所述原風網(wǎng)進行簡化，生成簡化風網(wǎng)；

步驟2.1，生成一條虛擬進風井風道V₁¹：

將M條實際進風井風道和W條實際進風風道合并，形成一條虛擬進風井風道V₁¹，虛擬進風井風道V₁¹的起始節(jié)點表示為虛擬節(jié)點終止節(jié)點表示為虛擬節(jié)點

步驟2.2，生成N條虛擬回風井風道，表示為：

步驟2.2.1，將G條實際回風風道合并形成一個虛擬節(jié)點，表示為虛擬節(jié)點

步驟2.2.2，N條實際回風井風道P_j⁰,j＝1,2,...,N，其實際終止節(jié)點為：