[发明专利]矿井通风系统风量全局调节方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种矿井通风系统风量全局调节方法、装置及设备。该方法包括：获取矿井通风系统的通风网络模型；基于通风网络解算方法对通风网络模型进行风量分配计算，并基于风量分配计算结果调整通风网络模型，直至通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配；基于井下通风风量需求和矿井通风系统对应的设定优化模型，生成至少一个待选的风量调节方案；基于至少一个待选的风量调节方案与井下通风风量需求，确定最佳的风量调节方案；其中，设定优化模型为多目标全局优化模型。如此，可以得到矿井通风系统在多目标优化下的最佳风量调节方案，进而实现了矿井通风系统的全局优化控制，可以全面满足矿井通风系统的综合风量调节需求。

技术领域

本申请涉及通风控制领域，尤其涉及一种矿井通风系统风量全局调节方法、装置及设备。

背景技术

矿井通风的目的，就是给采矿作业区供给足量的新鲜空气，及时将井下污浊空气排出地表，改善矿井通风环境，强化安全生产标准，为井下职工创造一个良好的、舒适的作业环境。

通风优化调控要求在满足井下不同时期动态按需分风的前提下，采用基于流体网络的通风优化理论获得满足矿山实际安全生产要求、技术合理可靠和经济性能最优的通风优化调控方案，以调整通风网络的风量分配和风压分布状态，确保矿井通风系统安全、可靠、稳定、经济运行。

传统的通风系统优化模型往往仅以最低能耗为目标进行优化，得到的调节方式通常不是最佳的调节方案，一般难以直接应用到井下实际调风过程中。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种矿井通风系统风量全局调节方法、装置及设备，旨在实现矿井通风系统的全局优化控制。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供了一种矿井通风系统风量全局调节方法，包括：

获取矿井通风系统的通风网络模型；

基于通风网络解算方法对所述通风网络模型进行风量分配计算，并基于风量分配计算结果调整所述通风网络模型，直至所述通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配；

基于井下通风风量需求和所述矿井通风系统对应的设定优化模型，生成至少一个待选的风量调节方案；

基于所述至少一个待选的风量调节方案与所述井下通风风量需求，确定最佳的风量调节方案；

其中，所述设定优化模型为多目标全局优化模型，包括以下优化目标：最小通风能耗目标、按需分风需求目标、最佳调节位置目标、最佳调节方式目标、最小调节个数目标及最大有效风量目标；所述设定优化模型的决策变量包括：所有未知风量分支的风量和所有分支的调节风压值；所述风量调节方案包括：通风构筑物的调节措施，所述通风构筑物包括以下至少之一：井下风机、风门和风窗。

在一些实施例中，所述基于通风网络解算方法对所述通风网络模型进行风量分配计算，并基于风量分配计算结果调整所述通风网络模型，直至所述通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配，包括：

采用基于回路风量的通风网络解算方法对所述通风网络模型进行风量分配计算，得到风量分配计算结果；

基于阻力测定方式对巷道风阻参数进行调整，直至所述风量分配计算结果与实测巷道风量的对比误差在设定阈值内；

基于所述风量分配计算结果得到所述通风网络模型中风机的模拟工况；

判断风机的模拟工况与实际工况是否匹配，若否，则调整所述通风网络模型的模型参数，直至所述通风网络模型中风机的模拟工况与实际工况匹配。

在一些实施例中，所述设定优化模型如下所示：