综掘工作面不同截割方式下的最佳风场调控规则

针对目前综掘工作面局部通风方式下,出风口风流状态不能根据实际通风需求进行动态变化,造成巷道内粉尘与瓦斯聚集严重问题,通过最佳风场调控规则分析,以求有效降低粉尘质量浓度和瓦斯体积分数。采用正交试验及流场模拟实验方法分析不同截割方式下风流参数变化对风速、瓦斯及粉尘场分布影响规律,获取大量样本数据,建立风场调控参数与风速、瓦斯及粉尘质量浓度关联关系的初始化决策信息系统,并对其进行K-means算法离散化合并规约处理,建立离散化决策信息系统。基于粒计算和Matlab软件编写了风场调控规则获取的智能算法和参数化程序。利用风场调控规则获取方法和参数化程序分析并建立了陕西神木柠条塔矿S1212胶运巷道综掘工作面的最佳风场调控规则,并利用自主研制的风流调控装置进行了井下测试验证。结果表明:经使用最佳风场调控规则后,巷道内风速在0.25~4.00 m/s及死角区域瓦斯体积分数低于1%的前提下,出风口距掘进工作面最近距离5 m时,回风侧粉尘质量浓度最高降低43%,司机处粉尘质量浓度最高降低38%;出风口距掘进工作面最远距离10 m时,回风侧粉尘质量浓度最高降低15%,司机处粉尘质量浓度最高降低37%。

基于决策树的矿井通风智能调控研究

针对传统局部通风方式下,引起巷道内粉尘和瓦斯的积聚问题,结合数据挖掘技术,提出一种基于CART决策树的风筒智能调控规则挖掘方法。利用全因子试验方法获取大量巷道内的风速数据以及风筒运行数据作为样本数据,通过建立每个测点位置风速决策树模型,再将得到的调控规则转化为IF-THEN规则形式,最后将每个测点相对应的规则进行联合求解得到风筒的最佳调控规则,并封装于课题组开发的风流智能调控系统中,完成对出风口参数实时调节。结果表明,当风筒处于距离端面5 m、风筒口径1 m、右偏转角度0°的位置时,调控后司机位置处降尘率为65.3%,回风侧1处降尘率为67.8%,验证了基于决策树的风筒调控规则挖掘方法的有效性,为矿井通风降尘提供了理论依据。