礦井水害淹沒仿真分析系統(tǒng)

摘要：目前針對礦井巷道突發(fā)性水體流動模擬及應急疏散路徑規(guī)劃的研究存在巷道拓撲關系手動輸入效率低、準確性差，淹沒仿真多為定性模擬，缺乏對水流動態(tài)擴散過程的精確模擬等問題，提出一種礦井水害淹沒仿真分析系統(tǒng)設計方案。生成巷道拓撲關系時采用巷道及節(jié)點數(shù)據(jù)自動創(chuàng)建無向圖，進而處理隱式鄰接關系，采用PostGIS 函數(shù)計算弧段相交情況；淹沒仿真采用暴雨洪水管理模型（SWMM）的動力波模擬法；應急疏散路徑規(guī)劃采用基于時變網(wǎng)絡的Dijkstra 算法，考慮巷道水深對通過速度的影響，Dijkstra 算法分數(shù)據(jù)預處理、核心部分、后續(xù)處理3 個階段。以內(nèi)蒙古神隆礦業(yè)有限公司為例，通過創(chuàng)建巷道拓撲關系、設定突水量等參數(shù)模擬突水事件，應用結(jié)果表明：礦井水害淹沒仿真分析系統(tǒng)能準確呈現(xiàn)不同時間節(jié)點水流蔓延狀況；規(guī)劃的逃生路徑能避開水位高、難行區(qū)域，通過時間符合實際。

關鍵詞：礦井水害淹沒仿真；應急疏散路徑；暴雨洪水管理模型；SWMM；巷道拓撲關系；動力波模擬法

中圖分類號：TD745 文獻標志碼：A

0 引言

礦井水害是礦產(chǎn)開采過程中面臨的主要安全隱患之一，對礦區(qū)的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴重威脅[1]。因此，對突（透）水事故中水體流動的規(guī)律進行研究及模擬，評估災害風險、規(guī)劃應急疏散路徑、制定有效的防治措施具有重要的現(xiàn)實意義。