复杂矿井通风网络快速等效简化算法
贾进章
尚文天
刘剑
邓立军
辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁葫芦岛 125105;辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁葫芦岛 125105
摘要：矿井通风网络等效简化技术是分析通风网络的有效工具.然而,随着矿井通风网络中分支数量的增加,通风网络的复杂性也在不断增加,传统的等效简化算法难以保持精度和计算速度.针对这些问题,提出一种复杂矿井通风网络的快速等效简化算法.该算法通过图论中的强连通块算法快速检测网络中的单向回路,并通过改进等效简化子网的判定公式,避免了对单向回路的错误等效简化;通过节点的出入度规律与分支的流出流入节点提出了局部串并联子网等效简化策略,从而实现对网络中不包含角联结构的串联和并联等效子网的快速等效简化;基于等效子网节点对出入分支的风量平衡规律,提出对网络中需进行深度搜索的节点对集合的优化策略,通过减少不必要的节点对深度搜索,来提高简化过程的精度和效率.首先通过具有100个分支与71个节点构成的矿井通风网络展示了所提算法的具体简化过程,验证了其有效性.然后通过对10个真实矿井通风网络的实证测试表明,所提的2种优化策略都提升了传统算法的性能,对于100～1001条分支的实际矿井通风网络,与传统算法相比,所提算法在增加等效简化完全性的同时,将以秒为单位的网络等效简化时间数量级自(10,103)降低至(10-2,1).
关键词：矿井通风网络等效简化时间复杂度单向回路局部串并联子网节点出入分支风量
分类号：X936(安全工程)
资助基金：国家自然科学基金(52174183)国家自然科学基金(52374203)
论文发表日期：2025-01-27
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：11( 421-431 )
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