[发明专利]矿井通风系统风量混合调节方法、装置及设备

说明书

本申请公开了一种矿井通风系统风量混合调节方法、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；设定优化模型为风量调控混合优化模型，且该风量调控混合优化模型为线性混合整数规划模型，极大地降低了模型的变量规模和求解复杂度，进而提高了井下通风调节的可靠性。

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混合调节方法、 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。

传统的矿井通风系统的风量调节往往涉及的变量规模大且模型的求解复杂 度大，难以满足通风调节需求。

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混合调节方法、装 置及设备，旨在提高矿井通风系统的井下通风调节的可靠性。

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混合调节方法，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风量调控混合优化模型，所述风量调控混合优 化模型为线性混合整数规划模型，包括以下优化目标：最小通风能耗目标、最 佳调节位置目标、最佳调节方式目标及最小调节个数目标；所述设定优化模型 的决策变量包括：所有分支的调节风压值和表征按需分风分支的风量与该分支 的多个风量值的对应关系的0-1整型变量；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：