專利名稱：礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及礦井通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
礦井通風(fēng)工作的重點(diǎn)是了解礦井通風(fēng)情況，設(shè)計(jì)最優(yōu)最合理的通風(fēng)方案，保證采煤工作人員的生命安全。如何實(shí)時(shí)、真實(shí)的反映礦井通風(fēng)相關(guān)信息，正確的設(shè)置通風(fēng)方案， 對(duì)礦井安全生產(chǎn)起到了至關(guān)重要的作用。目前，國(guó)內(nèi)采用設(shè)計(jì)通風(fēng)方案的方法為先對(duì)礦井的通風(fēng)狀況進(jìn)行人工測(cè)定，再手動(dòng)錄入反應(yīng)礦井通風(fēng)狀況的數(shù)據(jù)，然后手工繪制通風(fēng)圖?，F(xiàn)有人工測(cè)定通風(fēng)狀況、手工繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖耗時(shí)費(fèi)工、準(zhǔn)確性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)和方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中手工繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖耗時(shí)費(fèi)工、準(zhǔn)確性低的缺陷，可以提高通風(fēng)圖準(zhǔn)確性，減少工作量。本發(fā)明實(shí)施例提供一種礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，包括通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)，用于根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；通風(fēng)解算子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。本發(fā)明實(shí)施例提供一種礦井通風(fēng)信息處理方法，包括根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。本發(fā)明提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)和方法，可以根據(jù)礦井的采掘工程平面圖， 生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，再根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，得到的通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖準(zhǔn)確性高，提高了繪制通風(fēng)圖的工作效率，減少了工作量，還可以根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中通風(fēng)系統(tǒng)圖的一種示意4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一種示意5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中獲取解算數(shù)據(jù)的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中通風(fēng)壓能圖的示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例三提供的礦井通風(fēng)信息處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示， 該礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)包括通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11、風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)12和通風(fēng)解算子系統(tǒng)13。其中，通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11，用于根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖， 根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)12，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；通風(fēng)解算子系統(tǒng)13，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。具體地，通風(fēng)圖可以包括采掘工程平面圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和通風(fēng)壓能圖等。通風(fēng)系統(tǒng)圖是反映礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)設(shè)施、風(fēng)流的方向和風(fēng)量等礦井的實(shí)際通風(fēng)狀況的開(kāi)拓開(kāi)采工程圖，是進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)分析和管理決策的基礎(chǔ)性資料。在礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)生成通風(fēng)系統(tǒng)圖的過(guò)程中，通過(guò)通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11可以利用該礦井的采掘工程平面圖的巷道信息，在采掘工程平面圖上設(shè)置通風(fēng)節(jié)點(diǎn)，繪制生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，并可以設(shè)置每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的通風(fēng)屬性，其中，通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11可以自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、完成圖形編輯以及錯(cuò)誤檢查等操作。通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11繪制生成的通風(fēng)系統(tǒng)圖可以反映整個(gè)礦井的通風(fēng)狀況，有利于分析通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配的合理性、加強(qiáng)通風(fēng)管理、編制通風(fēng)計(jì)劃、在發(fā)生災(zāi)害時(shí)為正確處理事故進(jìn)行指導(dǎo)。通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11繪制生成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖可以采用不按比例、不反映空間關(guān)系的單線條表示礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖可以從通風(fēng)系統(tǒng)圖的圖形中抽象出來(lái)，表征礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)巷道的通風(fēng)情況，清晰地表示某一礦井各通風(fēng)巷道之間的關(guān)系和風(fēng)流流動(dòng)情況，便于分析、研究礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性，進(jìn)行礦井通風(fēng)網(wǎng)路解算，改善和加強(qiáng)通風(fēng)管理。本實(shí)施例中，礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)可以根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，再根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，得到的通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖準(zhǔn)確性高，提高了繪制通風(fēng)圖的工作效率，減少了工作量，還可以根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。實(shí)施例二圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，如圖2所示，該礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11可以包括通風(fēng)系統(tǒng)圖生成模塊21和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成模塊23。其中，通風(fēng)系統(tǒng)圖生成模塊21，用于根據(jù)礦井的采掘工程平面圖上設(shè)置的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖；通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成模塊23，用于根據(jù)在所述通風(fēng)系統(tǒng)圖中選定的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支， 生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。具體地，通風(fēng)系統(tǒng)圖可以為立體圖也可以為平面圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中通風(fēng)系統(tǒng)圖的一種示意圖，其中，利用通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)繪制與礦井的圖例相關(guān)的通風(fēng)系統(tǒng)圖的過(guò)程可以包括礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)加載該礦井最新的采掘工程平面圖，在采掘工程平面圖上相應(yīng)的位置繪制通風(fēng)圖例， 例如圖3中煤層一與煤層二之間的回風(fēng)石門Tl、運(yùn)輸石門T2、運(yùn)輸大巷T3、主井T5、副井 T6。利用已經(jīng)繪制的通風(fēng)圖例繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖的過(guò)程可以包括礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)的通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)入數(shù)字化圖件即采掘工程平面圖，關(guān)閉與通風(fēng)管理無(wú)關(guān)的圖層，突顯整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的巷道信息，選取圖例庫(kù)中已經(jīng)預(yù)先建立的通風(fēng)圖例逐個(gè)加載到采掘工程平面圖的相應(yīng)位置，調(diào)整通風(fēng)圖例的大小和矢量方向。圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的一種示意圖，利用通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的方法具體可以包括根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖例如 已經(jīng)標(biāo)記過(guò)分支和節(jié)點(diǎn)的巷道布置圖，繪制各個(gè)巷道的交叉連接關(guān)系，對(duì)各個(gè)巷道中布置的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，如圖4中的m到m3 ；對(duì)選取的分支進(jìn)行標(biāo)注，如圖4中的Bl到B19 ；并記錄這些分支和節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，例如一個(gè)分支B3對(duì)應(yīng)一個(gè)前節(jié)點(diǎn)N3和一個(gè)后節(jié)點(diǎn)N4。 最后，可以根據(jù)這些巷道的節(jié)點(diǎn)、分支及其連接關(guān)系，得到通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。其中，如果建立了分支與節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系，將每一個(gè)分支對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)、分支、注記作為一個(gè)整體對(duì)象，通過(guò)鼠標(biāo)進(jìn)行調(diào)整節(jié)點(diǎn)的位置和分支的曲率兩個(gè)因子，就可以方便的繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖形。此外， 通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11中還可以支持一些常用的編輯功能如貫通、打斷分支等，從而方便對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行調(diào)整和修改。與手工繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的過(guò)程相比，利用通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11繪制通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖不需要反復(fù)修改，調(diào)整和修改方便，繪制速度快且顯示效果好。在生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的過(guò)程中，會(huì)生成一些虛擬分支，虛擬分支的所有出風(fēng)節(jié)點(diǎn)跟大氣基點(diǎn)節(jié)點(diǎn)相連(由出風(fēng)節(jié)點(diǎn)流向大氣基點(diǎn))，所有進(jìn)風(fēng)節(jié)點(diǎn)(大氣基點(diǎn)除外)跟大氣基點(diǎn)節(jié)點(diǎn)相連 (由大氣基點(diǎn)流向進(jìn)風(fēng)節(jié)點(diǎn))。例如，圖4中進(jìn)風(fēng)節(jié)點(diǎn)m ；出風(fēng)節(jié)點(diǎn)N8、N13，假設(shè)設(shè)定的大氣基點(diǎn)為Ni，則虛擬分支應(yīng)連成N8 — Nl ；N13 —附。進(jìn)一步地，如圖2所示，風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)12可以包括風(fēng)量平差模塊31和風(fēng)阻測(cè)定模塊33。
其中，風(fēng)量平差模塊31，用于根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，采用條件平差或間接平差測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息；風(fēng)阻測(cè)定模塊33，用于根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息。其中，風(fēng)量平差模塊31測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量的方式可以為條件平差或間接平差。根據(jù)節(jié)點(diǎn)風(fēng)量平衡原理，若風(fēng)量平差模塊31采用條件平差，需測(cè)量n-m+1 條分支的風(fēng)量，其中，測(cè)量的分支選取為余支，可以求出其它分支的風(fēng)量。而多于余支數(shù)目的測(cè)量為多余觀測(cè)，一般可以認(rèn)為多余觀測(cè)數(shù)越多，風(fēng)量平差值越接近真值。因此，假設(shè)測(cè)得全部分支風(fēng)量為η個(gè)，則多余觀測(cè)數(shù)即條件方程的個(gè)數(shù)為m-1個(gè)。此時(shí)條件平差方程的系數(shù)矩陣A(MXn)為節(jié)點(diǎn)獨(dú)立關(guān)聯(lián)矩陣(M = m-1) ,W(MXl)為節(jié)點(diǎn)風(fēng)量不符值矩陣，P(nXn) 為權(quán)對(duì)角線矩陣。根據(jù)節(jié)點(diǎn)風(fēng)量平衡原理，若風(fēng)量平差模塊31采用間接平差，也需要測(cè)量 n-m+1條分支風(fēng)量，即風(fēng)量間接平差方程數(shù)最少應(yīng)大于n-m+1。假設(shè)測(cè)得全部分支風(fēng)量η 個(gè)，則系數(shù)矩陣A(MXn)為節(jié)點(diǎn)獨(dú)立關(guān)聯(lián)矩陣，Ρ(ηΧη)為權(quán)對(duì)角線矩陣，向量X的維數(shù)為 n-m+1ο風(fēng)阻測(cè)定模塊33進(jìn)行風(fēng)阻測(cè)定的方法也可以為條件平差或間接平差。當(dāng)空氣沿礦井巷道運(yùn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)流的粘滯性、慣性以及礦井巷道壁面等對(duì)風(fēng)流的阻滯、擾動(dòng)作用而形成通風(fēng)阻力，也叫風(fēng)阻，風(fēng)阻是造成風(fēng)流能量損失的原因。礦井巷道的通風(fēng)阻力可分為三類 摩擦阻力(也稱為沿程阻力)、局部阻力和正面阻力?？梢圆捎脷鈮河?jì)基點(diǎn)測(cè)量法讀數(shù)測(cè)定風(fēng)阻。此外，在風(fēng)阻測(cè)定模塊33在進(jìn)行通風(fēng)阻力測(cè)定的過(guò)程中，可以直接對(duì)礦井下測(cè)定數(shù)據(jù)可以通過(guò)導(dǎo)入和手工輸入的方式進(jìn)行匯總，自動(dòng)處理通風(fēng)系統(tǒng)的各種實(shí)測(cè)值，得到通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)阻計(jì)算參數(shù)包括固有參數(shù)(如風(fēng)阻)和狀態(tài)量(如風(fēng)量、風(fēng)壓、自然風(fēng)壓、風(fēng)流密度、測(cè)點(diǎn)風(fēng)速、測(cè)點(diǎn)間距、干濕溫度、相對(duì)濕度等)。對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的固有參數(shù)進(jìn)行再處理，消除各種因素引起的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和噪聲，得到準(zhǔn)確的固有參數(shù)，減少工作量和人為計(jì)算失誤所導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果不精確。然后風(fēng)阻測(cè)定模塊33根據(jù)風(fēng)阻計(jì)算參數(shù)計(jì)算每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息，風(fēng)阻信息包括測(cè)定后風(fēng)阻、百米風(fēng)阻、通風(fēng)阻力、標(biāo)準(zhǔn)阻力系數(shù)等。進(jìn)一步地，通風(fēng)解算子系統(tǒng)13根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值的具體過(guò)程可以包括在通風(fēng)系統(tǒng)圖上對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，設(shè)置相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)和分支例如增加了風(fēng)機(jī)后，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模擬解算，計(jì)算出通風(fēng)系統(tǒng)新的風(fēng)量、風(fēng)阻、風(fēng)壓等礦井通風(fēng)狀況的模擬值，再生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。其中，初始化解算數(shù)據(jù)是在通風(fēng)系統(tǒng)圖上解算的前提條件，可以確定需要解算的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，以及該通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)及分支的數(shù)據(jù)信息，其中，節(jié)點(diǎn)(始節(jié)點(diǎn)、末節(jié)點(diǎn))的數(shù)據(jù)信息可以包括編號(hào)、圓半徑、溫度、節(jié)點(diǎn)標(biāo)高、相對(duì)濕度等；分支(巷道)的數(shù)據(jù)信息可以包括編號(hào)、巷道名稱、類型、初始風(fēng)量及風(fēng)阻、摩阻系數(shù)、巷道長(zhǎng)度、斷面積、周長(zhǎng)等。初始化這些解算數(shù)據(jù)有多種方式，如在已有的圖上選擇設(shè)定或手動(dòng)繪制新圖或從固定格式的數(shù)據(jù)文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)等，如果已有完整的通風(fēng)系統(tǒng)圖，則可以直接在圖上指定需要解算的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。首先，通風(fēng)解算子系統(tǒng)13需要獲取解算所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中獲取解算數(shù)據(jù)的示意圖，具體可以包括步驟Si、選擇通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的始節(jié)點(diǎn)，具體操作方法可以為打開(kāi)捕捉功能，在通風(fēng)系統(tǒng)圖上捕捉一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的始節(jié)點(diǎn)。
步驟S2、選擇通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的末節(jié)點(diǎn)，具體方法與選擇始節(jié)點(diǎn)相似。步驟S3、自動(dòng)計(jì)算始節(jié)點(diǎn)與末節(jié)點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系。步驟S4、判斷始節(jié)點(diǎn)與末節(jié)點(diǎn)之間是否連通，如果是，執(zhí)行步驟S5，否則可以返回執(zhí)行步驟Si，要求重新選擇始末節(jié)點(diǎn)，重復(fù)上述操作。步驟S5、將始節(jié)點(diǎn)與末節(jié)點(diǎn)之間的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖確定為需要解算的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。步驟S6、從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖中所有節(jié)點(diǎn)和分支的相關(guān)數(shù)據(jù)，完成解算數(shù)據(jù)的初始化工作；獲取解算所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，網(wǎng)絡(luò)解算的分支可以預(yù)先設(shè)定為以下五類巷道，具體類型的標(biāo)識(shí)如下“_2”為漏風(fēng)巷道。漏風(fēng)巷道通常漏過(guò)的風(fēng)量已知，但風(fēng)阻未知。在模擬解算成功后，優(yōu)選為將解算獲得風(fēng)阻代入漏風(fēng)巷道，并將漏風(fēng)巷道的類型修改為“0”?！癬1”為固定風(fēng)量巷道。固定風(fēng)量巷道上通常安設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)窗等風(fēng)流調(diào)節(jié)裝置。在進(jìn)行實(shí)際優(yōu)化調(diào)節(jié)解算時(shí)，可將按需供風(fēng)的巷道設(shè)置為固定風(fēng)量巷道?！?”為自然分風(fēng)巷道。自然分風(fēng)巷道的分風(fēng)阻值固定，風(fēng)量值需通過(guò)解算獲得?！?”為風(fēng)機(jī)巷道。風(fēng)機(jī)巷道為安設(shè)有通風(fēng)機(jī)的巷道。風(fēng)機(jī)巷道在通風(fēng)解算時(shí)需要給出相應(yīng)的風(fēng)機(jī)特性點(diǎn)數(shù)據(jù)，以進(jìn)行風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的解算。其中，礦井下的局部通風(fēng)機(jī)不應(yīng)設(shè)置為風(fēng)機(jī)巷道，因?yàn)榫植客L(fēng)機(jī)提供的壓力主要用于克服風(fēng)筒內(nèi)的通風(fēng)阻力，對(duì)巷道中的風(fēng)壓影響可忽略不計(jì)。輔助通風(fēng)機(jī)則可以設(shè)置為風(fēng)機(jī)巷道，并提供相應(yīng)的風(fēng)機(jī)特性?！?”為虛擬巷道。虛擬巷道是虛擬的連接大氣節(jié)點(diǎn)的巷道，其風(fēng)阻值為零。上述巷道的風(fēng)量可以按如下方法設(shè)定漏風(fēng)巷道和固定風(fēng)量巷道的風(fēng)量可以為預(yù)先確定的風(fēng)量值，該風(fēng)量值由實(shí)際情況確定。按需供風(fēng)巷道的風(fēng)量可以為要求的風(fēng)量值，漏風(fēng)巷道的風(fēng)量則可以為測(cè)量或估計(jì)的風(fēng)量值。自然分風(fēng)巷道、風(fēng)機(jī)巷道及虛擬巷道的風(fēng)量可以為“ 10”或?qū)嶋H測(cè)量的風(fēng)量值。上述巷道的風(fēng)阻可以使用標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際單位N .S2/m8 (即Kg/m7)。漏風(fēng)巷道及虛擬巷道的風(fēng)阻可以設(shè)置為“0”，固定風(fēng)量巷道的風(fēng)阻可以設(shè)置為“0”，最好設(shè)置其不含調(diào)節(jié)裝置時(shí)的實(shí)際風(fēng)阻。其它類型巷道的風(fēng)阻可以設(shè)置為實(shí)際值。在根據(jù)風(fēng)阻參數(shù)如風(fēng)阻系數(shù)、 巷道長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、斷面積等計(jì)算巷道風(fēng)阻時(shí)，若該巷道的風(fēng)阻值設(shè)置為大于“0”，則使用該設(shè)定的風(fēng)阻值作為該巷道的風(fēng)阻值而不進(jìn)行計(jì)算；若巷道風(fēng)阻值設(shè)定為“0”，則使用該巷道的風(fēng)阻參數(shù)計(jì)算巷道風(fēng)阻。再進(jìn)一步地，如圖2所示，通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)11還可以包括通風(fēng)壓能圖生成模塊25，用于根據(jù)所述通風(fēng)解算子系統(tǒng)解算得到的每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的通風(fēng)狀況的模擬值，生成系統(tǒng)分支的通風(fēng)壓能圖。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的通風(fēng)壓能圖也叫平衡圖，圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)中通風(fēng)壓能圖的示意圖，如圖6所示，可以將通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的每一條分支例如B1到 BlO分別采用一對(duì)應(yīng)的矩形塊表示，并按照通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系將所有分支的矩形塊排列起來(lái)，其中每個(gè)矩形塊的寬度表示分支風(fēng)量，高度表示分支的風(fēng)阻。通風(fēng)壓能圖可以反映通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)所有特性，根據(jù)通風(fēng)壓能圖可以直觀地分析礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)分支的功耗和阻力狀況。具體地，根據(jù)礦井的通風(fēng)壓能圖，可以分析礦井功耗，確定礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中能耗最大的分支，為降低礦井通風(fēng)能耗、降低礦井通風(fēng)阻力提供指導(dǎo)；還可以為礦井均壓通風(fēng)提供依據(jù)，通過(guò)分析相關(guān)區(qū)域內(nèi)分支阻力和相對(duì)壓力的情況，分析考察區(qū)域的漏風(fēng)通道和均壓的可能性。再進(jìn)一步地，如圖2所示，該礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)還可以包括需風(fēng)量計(jì)算子系統(tǒng)14，用于計(jì)算礦井配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、硐室及備用工作面需風(fēng)量、礦井總風(fēng)量中的至少一種。在井下生產(chǎn)過(guò)程中，可以將礦井的需風(fēng)量劃分為采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、峒室/備用工作面需風(fēng)量和礦井總風(fēng)量等，需風(fēng)量計(jì)算子系統(tǒng)14可以根據(jù)實(shí)際情況帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算上述各種需風(fēng)量的值。本實(shí)施例礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)可以根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，再根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，其中，得到的通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖、通風(fēng)壓能圖準(zhǔn)確性高，提高了繪制通風(fēng)圖的工作效率，減少工作量，還可以根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值；此外，還可以通過(guò)需風(fēng)量計(jì)算子系統(tǒng)計(jì)算礦井配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、硐室及備用工作面需風(fēng)量、礦井總風(fēng)量等參數(shù)，為制定礦井通風(fēng)策略提供準(zhǔn)確依據(jù)。實(shí)施例三圖7為本發(fā)明實(shí)施例三提供的礦井通風(fēng)信息處理方法的流程圖，如圖7所示，該礦井通風(fēng)信息處理方法包括步驟101、根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；該步驟可以參見(jiàn)上述實(shí)施例一和二中的通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)的相關(guān)描述，具體可以包括根據(jù)礦井的采掘工程平面圖上設(shè)置的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖；參見(jiàn)上述實(shí)施例二中通風(fēng)系統(tǒng)圖生成模塊的相關(guān)描述；根據(jù)在所述通風(fēng)系統(tǒng)圖中選定的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖步驟102、根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；該步驟可以參見(jiàn)上述實(shí)施例一和二中的風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)的相關(guān)描述，具體可以包括根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，采用條件平差或間接平差測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息；參見(jiàn)上述實(shí)施例二中風(fēng)量平差模塊的相關(guān)描述；根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息。參見(jiàn)上述實(shí)施例二中風(fēng)阻測(cè)定模塊的相關(guān)描述。步驟103、根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。該步驟可以參見(jiàn)上述實(shí)施例一和二中的通風(fēng)解算子系統(tǒng)的相關(guān)描述。 得到風(fēng)壓之后，還可以根據(jù)解算得到的每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的通風(fēng)狀況的模擬值，生成通風(fēng)壓能圖。該步驟可以參見(jiàn)上述實(shí)施例一和二中的通風(fēng)壓能圖生成模塊的相關(guān)描述。進(jìn)一步地，該礦井通風(fēng)信息處理方法還可以包括需風(fēng)量計(jì)算的步驟，具體為計(jì)算礦井配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、硐室及備用工作面需風(fēng)量、礦井總風(fēng)量中的至少一種。該步驟可以參見(jiàn)上述實(shí)施例一和二中的需風(fēng)量計(jì)算子系統(tǒng)的相關(guān)描述。本實(shí)施例礦井通風(fēng)信息處理方法可以根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，再根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，其中，得到的通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖、通風(fēng)壓能圖準(zhǔn)確性高，提高了繪制通風(fēng)圖的工作效率，減少工作量，還可以根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值；此外，還可以計(jì)算礦井配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、硐室及備用工作面需風(fēng)量、礦井總風(fēng)量等參數(shù)，為制定礦井通風(fēng)策略提供準(zhǔn)確依據(jù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，其特征在于，包括通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)，用于根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；通風(fēng)解算子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)包括通風(fēng)系統(tǒng)圖生成模塊，用于根據(jù)礦井的采掘工程平面圖上設(shè)置的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖；通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖生成模塊，用于根據(jù)在所述通風(fēng)系統(tǒng)圖中選定的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)包括風(fēng)量平差模塊，用于根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，采用條件平差或間接平差測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息；風(fēng)阻測(cè)定模塊，用于根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，其特征在于，所述通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)還包括通風(fēng)壓能圖生成模塊，用于根據(jù)所述通風(fēng)解算子系統(tǒng)解算得到的每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的通風(fēng)狀況的模擬值，生成通風(fēng)壓能圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括需風(fēng)量計(jì)算子系統(tǒng)，用于計(jì)算礦井配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、 硐室及備用工作面需風(fēng)量、礦井總風(fēng)量中的至少一種。
6.一種礦井通風(fēng)信息處理方法，其特征在于，包括根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井通風(fēng)信息處理方法，其特征在于，所述根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，包括根據(jù)礦井的采掘工程平面圖上設(shè)置的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖；根據(jù)在所述通風(fēng)系統(tǒng)圖中選定的通風(fēng)節(jié)點(diǎn)和分支，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦井通風(fēng)信息處理方法，其特征在于，所述根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息，包括根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，采用條件平差或間接平差測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量fn息；根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一所述的礦井通風(fēng)信息處理方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述通風(fēng)解算子系統(tǒng)解算得到的每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的通風(fēng)狀況的模擬值，生成通風(fēng)壓能圖。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一所述的礦井通風(fēng)信息處理方法，其特征在于，還包括 計(jì)算礦井配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)、采煤工作面需風(fēng)量、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量、硐室及備用工作面需風(fēng)量、礦井總風(fēng)量中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)和方法。其中，該礦井通風(fēng)信息處理系統(tǒng)，包括通風(fēng)圖管理子系統(tǒng)，用于根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，根據(jù)所述通風(fēng)系統(tǒng)圖，生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；風(fēng)量風(fēng)阻測(cè)量子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，測(cè)量每個(gè)通風(fēng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分支的風(fēng)量信息和所述通風(fēng)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)阻信息；通風(fēng)解算子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)設(shè)置的礦井通風(fēng)設(shè)施條件進(jìn)行解算，得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。本發(fā)明可以根據(jù)礦井的采掘工程平面圖，生成通風(fēng)系統(tǒng)圖，再根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)圖生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，得到的通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖準(zhǔn)確性高，提高工作效率，減少工作量，可以根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖解算得到礦井通風(fēng)狀況的模擬值。
文檔編號(hào)E21F1/00GK102465708SQ20101054672
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者楊清, 王勇, 童桂, 袁亮, 鄭是立, 陳金龍 申請(qǐng)人:北京東能煤安科技有限公司, 平安煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司, 柳州騰龍煤電科技股份有限公司, 淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司