论文摘要
在生产矿井中,矿井通风系统作为重要的生产系统之一,对维护矿井的正常生产和安全生产发挥着极为重要的作用。矿井内部井巷的开拓掘进和采掘工作面布局的转移变化,必然要对矿井通风系统的运行状况产生较大影响,时常制约矿井安全生产的同时也会导致矿井经济技术指标的不合理。因此,就应当经常对其进行优化改造和模拟计算研究工作,本文将就矿井通风系统优化工作中的“方案优选方法的改进问题”进行一些探讨和初步研究。首先,作者在综合论述国内外相关研究现状的基础上,重点介绍了矿井通风系统优化理论及其数值模型;分述了现有的矿井通风系统方案优选基本方法及其优缺点:即详细给出了多目标决策法、模糊综合评判法、人工神经网络法的模型及其算法步骤。其次,作者依据“确保矿井通风方案安全可靠、技术可行、经济合理”的前提下,探讨了生产矿井通风方案的拟定原则、方法及步骤,并认为重点从“矿井通风机装置运行状态、通风网络结构、通风设施数量与位置”等三个方面来考察方案好坏则更合理。第三,在本文的研究过程中,作者综合分析了粗集和BP神经网络的理论知识,并将粗集和BP神经网络优势相结合,初步建立了一种切合当前现场应用实际的矿井通风系统方案优选的方法,从而建立了基于粗集—BP神经网络的矿井通风方案优选模型。另外,作者综合考虑技术、经济和安全诸方面因素,在前人研究基础上,结合实例分析、建立了一种新的比较全面、科学、符合实际的矿井通风系统优化指标体系,此体系包含8个方面22个矿井通风系统指标。本文将已经建好的基于粗集—BP神经网络模型、矿井通风系统的样本指标组合在一起,行成了一种具有可操作价值的矿井通风系统方案优选系统。运用Matlab6.5软件编制了基于粗集的神经网络程序并进行训练。最后,作者以蚕庄金矿通风系统的实例进行分析和应用研究。通过对蚕庄金矿通风系统方案的拟定和对比分析,应用粗集—BP神经网络法对方案进行优选,并最终给出了适合该矿生产实际的最优系统方案,从而验证了本文所建的模型及矿井通风系统方案优选方法是可行的。经算例计算结果表明,基于粗集—BP神经网络法比单纯的BP神经网络法运行速度快,精度高,并且可以简化数据。