一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法

本发明涉及深部矿井温度预测，特别是涉及一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法。

背景技术：

1、随着矿产资源的不断开发，采掘深度也相应地增大。深部开采带来诸多的安全生产问题。例如，地下岩层原始温度随着深度的增加而增加，导致采掘区域气温升高而致工作条件严重恶化。据统计，常温带以下岩层温度以3℃/100m的梯度增加，千米以上的深井，岩层原始岩温普遍超过人体体表温度。此外，矿井机械化的日益提高，生产程度的更加集中，大量的机械设备放热也使得井下工作条件更加恶劣。矿内高温环境严重影响井下作业人员的身体健康和生产效率，已成为被人们称为煤矿六大灾害之一。但目前现有的风温预测技术中存在精度较低、计算复杂的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，包括：

4、确定待测深部矿井类型，所述待测深部矿井类型包括：竖井、井下水平巷道和井下掘进工作面；

5、计算待测深部矿井类型所对应的散热量，包括：竖井的散热量、井下水平巷道的散热量和井下掘进工作面的散热量；

6、根据所述深部矿井类型所对应的散热量计算预测点风流温度；

7、对所述预测点风流温度进行评估，得到评估值；

8、判断所述评估值是否大于预设阈值，若是，则发出报警警告。

9、优选地，所述竖井的预测点风流温度的计算步骤包括：

10、根据竖井初始点温度和初始点与预测点距离计算竖井井筒散热量；

11、根据竖井空气参量指标计算风流空气质量和初始点空气焓值；

12、根据所述竖井井筒散热量计算预测点空气焓值；

13、根据风流空气质量、初始点和预测点空气焓值计算得到竖井的预测点空气湿度和竖井的预测点风流温度。

14、优选地，所述井下水平巷道的预测点风流温度的计算步骤包括：

15、根据水平巷道散热量指标计算水平巷道巷道围岩散热量、运输矿石散热量、壁面氧化散热量、机电设备散热量、突涌水散热量和人员散热量以得到水平巷道散热量的总和；

16、根据水平巷道空气参量指标计算风流空气质量和初始点空气焓值；

17、根据水平巷道散热量的总和计算预测点空气焓值；

18、根据风流空气质量、初始点空气焓值和预测点空气焓值计算得到预测点空气湿度和预测点风流温度。

19、优选地，所述井下掘进工作面的预测点风流温度的计算步骤包括：

20、根据井下掘进工作面散热量指标，计算井下掘进工作面围岩散热量、运输矿石散热量、壁面氧化散热量、机电设备散热量、局部通风机散热量、突涌水散热量和人员散热量以得到井下掘进工作面散热量的总和；

21、根据井下掘进工作面空气参量指标计算风流空气质量和初始点空气焓值；

22、根据井下掘进工作面散热量的总和计算预测点空气焓值；

23、根据风流空气质量、初始点空气焓值与预测点空气焓值计算得到预测点空气湿度和预测点风流温度。

24、优选地，对所述预测点风流温度进行评估，得到评估值，包括：

25、获取所述预测点数据作为待评估数据集；

26、针对所述待评估数据集的特点，预设多维度参数的数据规则，并对每条数据规则的每个维度参数，预设评定的分值范围；

27、利用预设的所述数据规则的维度参数分值和重要性权重，构建所述待测评估数据集规则的权重矩阵；

28、通过分别计算待测评估数据集的数据评估得分并结合待测评估数据集规则的权重矩阵对所述待测评估数据集中的所有数据进行加权求和，得到评估值。

29、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

30、本发明提供了一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，本发明通过对深部矿井的散热量进行计算，得到预测点数据，并对预测点数据进行精确评估，判断评估值是否超过阈值，进行预警，通过计算程序的不断迭代修正，提高了深部矿井内温度预测数据的精准度，保证了矿下工作的安全性。

技术特征：

1.一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，其特征在于，所述竖井的预测点风流温度的计算步骤包括：

3.根据权利要求1所述的一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，其特征在于，所述井下水平巷道的预测点风流温度的计算步骤包括：

4.根据权利要求1所述的一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，其特征在于，所述井下掘进工作面的预测点风流温度的计算步骤包括：

5.根据权利要求1所述的一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，其特征在于，对所述预测点风流温度进行评估，得到评估值，包括：

技术总结
本发明提供了一种深部矿井风流温度预测及热害预警方法，本发明将深部矿井类型分为竖井、井下水平(或近水平)巷道和井下掘进工作面，针对三种不同深部矿井类型进行散热量计算；根据所述深部矿井类型所对应的散热量计算预测点风流温度，并对预测点热害程度进行评估，得到评估值，判断该点评估值是否大于预设阈值，若是，则发出报警警告。本发明解决了现有的风温预测技术中精度较低的问题。

技术研发人员：由爽,侯晓旭,纪洪广,冯启星,孙金翠
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22