基于混合整数规划的风流两步骤调控优化方法

摘要

实现按需通风是当前矿井智能通风系统推进建设过程的核心技术问题。为解决矿井通风网络优化调控非线性模型求解困难的问题，在改进两步骤通风优化方法的基础上，提出了一种基于混合整数规划的风流两步骤调控优化数学模型。该模型以通风能耗最小、调节点个数最少和调节点位置最佳等为目标，是一种多目标线性规划模型，其求解结果更加符合矿山实际调控需求。改进的两步骤通风优化方法具有以下优点：通过引入混合整数规划方法，该模型可以对调节方案的调节点个数和调节方式进行约束；通过引入分支调节级数，该模型可以根据井下实际情况对调节方案的位置进行约束，从而提高了通风网络优化调节方案的灵活性；此外，通过多次求解风量分配对应调控方案的方式，该模型既可以得到近似满足风量未知调控模型的求解方案，也可以避免非线性模型求解不收敛的问题。通过构建矿井通风优化调控计算实例模型，在通风网络模型进行分风计算的基础上验证了通风网络模型调控的可靠性。

关键词

矿井通风 / 通风调节 / 通风优化 / 风流调节 / 两步法 / 混合整数规划

基金资助

国家重点研发计划项目“超大型深井矿山高效绿色开采技术与智能装备”（编号：2022YFC2904105）资助