矿井突水及避灾仿真算法的研究与实现

矿井突水及避灾仿真算法的研究与实现
论文主要针对矿井突水的仿真过程进行了研究。

系统总结出了突水过程的相关规律。

包括：突水点分布规律、突水过程演化规律、突水方式与突水漫延的规律、巷道内水流运动规律。

并介绍了影响突水的地质和工程因素，作为后续建立突水仿真算法的理论基础。

该研究采用巷道的测量导线点作为数据源，建立了巷道空间数据结构和拓扑关系，分析巷道网络联通性和巷道网络权值。

并且对巷道的存储结构进行了优化，采用稀疏矩阵的存储方式，提高算法的计算和存储效率。

论文根据水害事故避灾线路的设计原则，建立了突水避灾算法。

该算法在图论学的基础之上，通过对巷道的网络可通行性进行分析，实现了由多个任意起始点至多个任意终点的，多地点人员避灾的最佳线路算法。

为矿井安全生产服务。

最后，研究并实现了突水漫延算法、水量约束突水漫延算法。

该算法根据预计的突水总量、突水起始点、巷道断面、坡度、长度等情况，仿模拟水害在巷道内的发展演化过程，模拟水流的下向漫延和上向升涨，分析出突水影响的范围。

并求解出最佳的水害避灾路径。

该算法实现了由突水量约束突水范围的快速直观三维表达，为制定避灾路线，事故调查，优化路线及应急救援决策提供依据。