石门揭煤瓦斯抽采钻孔参数自动优化设计及应用

作     者：解北京 钟诗晴 曹筱 Xie Beijing;Zhong Shiqing;Cao Xiao

作者机构：中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 

出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)

年 卷 期：2021年第6卷第6期

页      面：678-687页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(2021YQAQ07) 国家自然科学青年基金(51404277) 中央高校基本科研业务费专项资金(2020YQAQ01,2020YJSAQ16) 

主　　题：石门揭煤 钻孔设计 匈牙利算法 模拟退火算法 自动化 

摘      要：高瓦斯或突出矿井石门揭煤前,需要设计抽采钻孔并将钻孔位置立体展现在巷道与煤层交互面上。为解决普通AutoCAD等绘图软件无法满足大量计算的问题,本文结合煤矿瓦斯抽采的相关规定,基于Matlab软件编程,采用匈牙利算法和模拟退火算法,开发了石门揭煤瓦斯抽采钻孔参数的自动优化设计软件。应用结果表明:①自动优化设计软件可以解决基于任意煤层、巷道空间位置、抽采输入条件下的钻孔参数自动优化设计和方案对比问题,极大提高了计算效率和准确率;②图像绘制功能可以实现钻孔轨迹立体化呈现;③在确定抽采钻孔参数基础上同步设计验证钻孔布孔参数,实现抽采设计、验证的闭环控制;④实现任意补孔参数设计功能,大大提高了自动优化设计软件的实用性,解决了井下补孔参数设计问题。应用石门揭煤瓦斯抽采钻孔参数自动优化设计可以获得最优化抽采钻孔参数,极大提高了煤矿现场技术人员工作效率,为煤矿智能开采提供了重要支撑。