主通风机最佳工况的确定方法技术

本申请提供了一种主通风机最佳工况的确定方法

【技术实现步骤摘要】
主通风机最佳工况的确定方法、装置、电子设备和介质


[0001]本申请涉及矿井通风
，尤其涉及一种主通风机最佳工况的确定方法
、
装置
、
电子设备和介质
。

技术介绍

[0002]矿井通风系统是矿井资源开采八大系统之一，对矿井通风系统的设计和管理，不仅是为了满足井下作业人员的生命安全，而且是为了向井下作业人员提供一个良好的作业环境，然而，随着矿井的正常开拓生产，矿井巷道网络不断发生变化，井下的正常接替生产以及井下从业人员的安全用风需求也在不断变化中
。
[0003]相关技术中，矿井通风系统可以实现正常时期的按需分风优化计算和风流风向的智能调控，当处于灾变时期，应急控风方案通过提高主要通风机运作功率
、
控制各风门开关处理灾变区域的毒害气体，但是，当前应急控风方案的处理方式很难快速增大灾变区域风流，加快毒害气体排放，制约了灾变时期矿井通风和应急救援工作开展，同时，主要风机长期高功率运转，导致能耗较大，因此，如何在矿井中毒害气体浓度超标时，确定主通风机的最佳工况，加快排放毒害气体，并降低主要通风机的能耗，以确保井下从业人员的安全用风需求成为亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一
。
[0005]本申请第一方面提供了一种主通风机最佳工况的确定方法，包括：获取采掘工作面的第一需风量
、
硐室的第二需风量
、
排放毒害气体的第三需风量和矿井通风系数，根据所述第一需风量
、
所述第二需风量
、
所述第三需风量和所述矿井通风系数，确定矿井的总需风量；基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量进行通风网络风量与风阻联合解算，得到目标调控方案，其中，所述目标调控方案包括通风设施的风阻调节量和主通风机基准工况；根据所述通风设施的风阻调节量，确定矿井通风阻力特性曲线；根据所述矿井通风阻力特性曲线和主通风机特性曲线，确定主通风机最佳工况
。
[0006]本申请第一方面提供的主通风机最佳工况的确定方法，还具备如下技术特征，包括：
[0007]根据本申请一个实施例，所述获取排放毒害气体的第三需风量，包括：获取所述矿井中的毒害气体总量，根据预设的毒害气体的浓度标准，计算排放毒害气体总量的需风量；确定所述毒害气体对应的巷道区域，通过路径搜索算法获取途径所述巷道区域的最短通风路线；根据预设的毒害气体的应急排放时间标准和所述排放毒害气体总量的需风量，计算途径所述巷道区域的最短通风路线中的巷道风量，将所述巷道风量作为所述排放毒害气体的第三需风量
。
[0008]根据本申请一个实施例，所述根据所述第一需风量
、
所述第二需风量
、
所述第三需风量和所述矿井通风系数，确定矿井的总需风量，包括：获取所述第一需风量
、
所述第二需
风量和所述第三需风量的和值；获取所述和值与所述矿井通风系数的乘积，将所述乘积作为所述矿井的总需风量
。
[0009]根据本申请一个实施例，所述基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量进行通风网络风量与风阻联合解算，得到目标调控方案，包括：基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量，根据按需分风网风量解算数学模型和按需分风网风阻解算数学模型，获取所述矿井的风量解算结果和分阻解算结果；根据所述风量解算结果和所述分阻解算结果，确定所述目标调控方案
。
[0010]根据本申请一个实施例，所述根据所述通风设施的风阻调节量，确定矿井通风阻力特性曲线，包括：根据所述通风设施的风阻调节量，通过按需分风网风阻解算数学模型，获取通风系统的总风阻；根据所述通风系统的总风阻确定所述矿井通风阻力特性曲线
。
[0011]根据本申请一个实施例，所述根据所述矿井通风阻力特性曲线和主通风机特性曲线，确定主通风机最佳工况，包括：以所述矿井的总需风量和所述主通风机基准工况作为第一目标条件，通过函数相交工况点预测法，对所述通风阻力特性曲线和所述主通风机特性曲线中的风量
‑
频率
‑
风压曲线进行联立求解，获取符合所述第一目标条件的候选风量
‑
频率
‑
风压曲线，其中，所述主通风机特性曲线从主风机特性曲线数据库中获取；以所述主通风机的叶片角度和频率的调节时间为第二目标条件，对比每条候选风量
‑
频率
‑
风压曲线所对应的风量
‑
叶片角度
‑
频率
‑
效率曲线，获取所述每条候选风量
‑
叶片角度
‑
频率
‑
效率曲线的节能效果，将符合所述第二目标条件且节能效果最优的候选风量
‑
叶片角度
‑
频率
‑
效率曲线，确定为目标风量
‑
叶片角度
‑
频率
‑
效率曲线；将所述目标风量
‑
叶片角度
‑
频率
‑
效率曲线对应的叶片角度和频率，确定为所述主通风机最佳工况
。
[0012]本申请第二方面提供了一种主通风机最佳工况的确定装置，包括：第一获取模块，用于获取采掘工作面的第一需风量
、
硐室的第二需风量
、
排放毒害气体的第三需风量和矿井通风系数，根据所述第一需风量
、
所述第二需风量
、
所述第三需风量和所述矿井通风系数，确定矿井的总需风量；第二获取模块，用于基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量进行通风网络风量与风阻联合解算，得到目标调控方案，其中，所述目标调控方案包括通风设施的风阻调节量和主通风机基准工况；第一确定模块，用于根据所述通风设施的风阻调节量，确定矿井通风阻力特性曲线；第二确定模块，用于根据所述矿井通风阻力特性曲线和主通风机特性曲线，确定主通风机最佳工况
。
[0013]本申请第二方面提供的一种主通风机最佳工况的确定装置，还具备如下技术特征，包括：
[0014]根据本申请一个实施例，所述第一获取模块，用于：获取所述矿井中的毒害气体总量，根据预设的毒害气体的浓度标准，计算排放毒害气体总量的需风量；确定所述毒害气体对应的巷道区域，通过路径搜索算法获取途径所述巷道区域的最短通风路线；根据预设的毒害气体的应急排放时间标准和所述排放毒害气体总量的需风量，计算途径所述巷道区域的最短通风路线中的巷道风量，将所述巷道风量作为所述排放毒害气体的第三需风量
。
[0015]根据本申请一个实施例，所述第一获取模块，用于：获取所述第一需风量
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种主通风机最佳工况的确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取采掘工作面的第一需风量
、
硐室的第二需风量
、
排放毒害气体的第三需风量和矿井通风系数，根据所述第一需风量
、
所述第二需风量
、
所述第三需风量和所述矿井通风系数，确定矿井的总需风量；基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量进行通风网络风量与风阻联合解算，得到目标调控方案，其中，所述目标调控方案包括通风设施的风阻调节量和主通风机基准工况；根据所述通风设施的风阻调节量，确定矿井通风阻力特性曲线；根据所述矿井通风阻力特性曲线和主通风机特性曲线，确定主通风机最佳工况
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取排放毒害气体的第三需风量，包括：获取所述矿井中的毒害气体总量，根据预设的毒害气体的浓度标准，计算排放毒害气体总量的需风量；确定所述毒害气体对应的巷道区域，通过路径搜索算法获取途径所述巷道区域的最短通风路线；根据预设的毒害气体的应急排放时间标准和所述排放毒害气体总量的需风量，计算途径所述巷道区域的最短通风路线中的巷道风量，将所述巷道风量作为所述排放毒害气体的第三需风量
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一需风量
、
所述第二需风量
、
所述第三需风量和所述矿井通风系数，确定矿井的总需风量，包括：获取所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量的和值；获取所述和值与所述矿井通风系数的乘积，将所述乘积作为所述矿井的总需风量
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量进行通风网络风量与风阻联合解算，得到目标调控方案，包括：基于所述第一需风量
、
所述第二需风量和所述第三需风量，根据按需分风网风量解算数学模型和按需分风网风阻解算数学模型，获取所述矿井的风量解算结果和分阻解算结果；根据所述风量解算结果和所述分阻解算结果，确定所述目标调控方案
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述通风设施的风阻调节量，确定矿井通风阻力特性曲线，包括：根据所述通风设施的风阻调节量，通过按需分风网风阻解算数学模型，获取通风系统的总风阻；根据所述通风系统的总风阻确定所述矿井通风阻力特性曲线
。6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述矿井通风阻力特性曲线和主通风机特性曲线，确定主通风机最佳工况，包括：以所述矿井的总需风量和所述主通风机基准工况作为第一目标条...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浪，李伟，刘彦青，季文博，彭然，魏远，段思恭，李左，李璕，张迎辉，耿锋，
申请(专利权)人：煤科通安北京智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：