(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211186311.2 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 华北科技学院 （中国煤矿安全技 术 培训中心） 地址 100043 北京市石景山区五里坨南宫 车站北石门路3 68号 申请人 陕西未来能源化工有限公司 (72)发明人 连会青　李申龙　丁莹莹　王怀顺　 李启兴　闫国成　王瑞　王旭　 张庆　任正瑞　黄亚坤　康佳　 (74)专利代理 机构 北京合创致信专利代理有限 公司 16127 专利代理师 刘素霞 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06F 17/10(2006.01) G06Q 50/02(2012.01) E21F 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种矿井水害淹没分析和实时动态逃生路 线优化方法 (57)摘要 本申请涉及导航技术领域， 特别涉及一种矿 井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 该方法包括： 根据突水类型， 确定所述矿井水害 的突水量； 根据矿井中巷道的坡度、 巷道 类型、 局 部障碍物和风速风向， 确定巷道当量长度； 根据 所述矿井水害的突水量， 确定矿井中当前时间段 内各巷道的水位高度； 根据所述矿井中当前时间 段内各巷道的水位高度以及所述巷道当量长度， 更新当前时间段内各巷道的通行时间； 以当前时 间段内各巷道的所述通行时间作为权重， 基于迪 杰斯特拉算法， 确定当前时间段内矿井水害的最 佳逃生路线， 从而能够实时规划最优逃生路线， 使得井下人员能够以最快的速度逃生到安全地 点。 权利要求书2页 说明书11页 附图2页 CN 115271270 A 2022.11.01 CN 115271270 A 1.一种矿井水害淹没 分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特 征在于， 包括： 根据突水类型， 确定矿井水害的突水量； 根据矿井中巷道的坡度、 巷道类型、 局部障碍物和风速风向， 确定巷道当量长度； 根据所述矿井水害的突水量， 确定矿井中当前时间段内各 巷道的水位高度； 根据所述矿井 中当前时间段内各巷道的水位高度以及所述巷道当量长度， 更新当前时 间段内各 巷道的通行时间； 以当前时间段内各巷道的通行时间作为权重， 基于迪杰斯特拉算法， 确定当前时间段 内矿井水害的最佳 逃生路线。 2.根据权利要求1所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述根据矿井中巷道的坡度、 巷道类型、 局部障碍物和风速风向， 确定巷道当量长度， 具 体为： 按照公式： 确定所述巷道当量长度； 式中，lij表示从巷道的第 i节点到第 j节点的巷道当量长度； 表示从巷道的第 i节 点到第j节点的第k个巷道影响因素的取值， 其中， 所述巷道影响因素包括巷道的坡度、 巷道 类型、 局部障碍物和风速风向， n表示所述巷道影响因素的个数； Wij表示从巷道的第 i节点到 第j节点的实际长度。 3.根据权利要求1所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述根据所述矿井水害的突水量， 确定矿井中当前时间段内各巷道的水位高度， 具体 为： 根据矿井水害的突水点 位置， 构建淹没路径树； 根据所述矿井水害的突水量， 基于所述淹没路径树， 确定矿井中当前时间段内各巷道 的水位高度。 4.根据权利要求3所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 根据矿井水害的突水点 位置， 构建淹没路径树， 具体为： 根据所述矿井水害的突水量， 计算水流 流出的距离； 将所述矿井水害的突水点 位置所在的巷道作为所述淹没路径树的根节点； 遍历与第一巷道连接的多个第二巷道； 其中， 所述第一巷道为所述淹没路径树的任一 节点； 若所述第二巷道已存在父节点， 根据所述第二巷道的父节点信息更新所述淹没路径 树； 否则， 基于所述第一巷道的类型 更新所述淹没路径树；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115271270 A 2以所述第二巷道为新的第 一巷道， 重新执行遍历与第 一巷道连接的多个第 二巷道及其 之后的步骤， 直到超出 所述水流 流出的距离， 以完成所述淹没路径树的构建。 5.根据权利要求4所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述根据所述第二巷道的父节点信息更新所述淹没路径树， 具体为： 若所述第二巷道的父节点巷道的路径入水高度小于所述第 一巷道的路径入水高度， 将 所述第二巷道作为所述第一巷道的子节点加入所述淹没路径树。 6.根据权利要求4所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述基于所述第一巷道的类型 更新所述淹没路径树， 具体为： 若所述第一巷道的类型为上行巷道， 判断所述第 一巷道的路径入水高度 是否小于所述 第一巷道的路径沿途凸点高度， 若是， 递归遍历与所述第一巷道的两个端点中高度较小的 一端相连的第三巷道， 并更新所遍历的所有巷道的路径信息和父节点信息 。 7.根据权利要求6所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述根据所述矿井水害的突水量， 基于所述淹没路径树， 确定矿井中当前时间段内各 巷道的水位高度， 具体为： 基于所述淹没路径树， 确定所有巷道的最小入水高度； 以所述所有巷道 的最小入水高度为初始淹没水位， 按照预设的水位步长， 计算各水位 步长对应的各 巷道的水位高度和淹没总水量； 响应于所述淹没总水量与 所述矿井水害的突水量的差值小于预设的水量阈值， 以当前 水位步长对应的各 巷道的水位高度作为矿井中当前时间段内各 巷道的水位高度。 8.根据权利要求1所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 根据所述矿井中当前时间段内各巷道的水位高度以及所述巷道当量长度， 更新当前时 间段内各 巷道的通行时间， 具体为： 根据所述矿井 中当前时间段内各巷道的水位高度， 基于预设的 阻滞型水中逃生速度曲 线模型， 确定当前时间段内各 巷道的平均逃生速度； 根据所述当前时间段内各巷道的平均逃生速度与 所述巷道当量长度， 更新当前时间段 内各巷道的通行时间。 9.根据权利要求8所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述阻滞型 水中逃生速度曲线模型为： 式中，V2（h）为所述当前时间段内各巷道的平均逃生速度， h表示所述矿井中当前时间段 内各巷道的水位高度， V0表示预设 的初始逃生速度， r0表示预设 的初始体力衰减率， h*表示 预设的人体身高的0.9 倍，δ表示当前时间段内各巷道的平均逃生速度的误差量， λ表示当前 时间段内各 巷道的平均逃生速度的误差调整因子 。 10.根据权利要求1所述的矿井水害淹没分析和实时动态逃生路线优化方法， 其特征在 于， 所述方法还 包括： 对矿井水害 进行动态模拟， 以对实时动态逃生路线 进行可视化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115271270 A 3