矿井"一通三防"智能协同管控系统研究
闫振国1
曹豫其1
王振平1
万建凯2
王延平1
张龙成1
阮佳宁1
1.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西 西安 7100542.陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿,陕西 榆林 719000
摘要：传统矿井灾害监测预警及智能管控研究多聚焦于特定灾害的单独防控,难以有效应对复杂条件下多灾种非线性耦合风险.针对该问题,以智能通风系统为矿井灾害防控的核心载体,分析了"一通三防"智能协同管控体系,提出了一种矿井"一通三防"智能协同管控系统设计方案.该系统采用高精度超声波全断面测风仪与多智能体强化学习算法,实现±0.1 m/s的风速测量精度及误差≤2%的任务引导式风量调节;基于时空卷积神经网络(ST-CNN)与动态贝叶斯网络(DBN)的双通道协同架构,融合多源数据构建瓦斯安全分区,实现瓦斯异常的超前预警与区域分级联动;通过LoRa无线传感网络构建温度场实时监测体系,结合灾情仿真模拟和三级联动机制,将灾变响应时间缩短至分钟级;依托建筑信息模型和地理信息系统开发矿井拓扑网络数字孪生平台,实现通风网络与通防灾害的耦合演化模拟验证;确立了"数据驱动决策-数字孪生验证-设备集群联控(3D)"的技术路径.实际应用结果表明:该系统可实现复杂通风网络 3s内的智能解算,灾变模拟与预案匹配时间缩短至 3～5 min,联动控制指令传输延迟≤500 ms,有效提升了灾害防控的智能化水平与应急响应能力.
关键词：矿井"一通三防"智能通风系统矿井灾害监测预警智能协同管控瓦斯防治粉尘防控内因火灾防护外因火灾防护灾变应急响应
分类号：TD724(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52074214)陕西省重点研发计划项目(2023-YBSF-190)
论文发表日期：2025-07-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 15-26 )
英文信息