回风隅角过风量确定方法、装置、介质和电子设备

技术领域

本公开涉及煤矿生产安全领域，具体地，涉及一种回风隅角过风量确定方法、装置、介质和电子设备。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，在煤炭开采过程中，为保证井下工作面作业人员有足够的新鲜空气呼吸，有效稀释和排出井下有害气体及矿尘，创造良好的气候环境，井下必须连续不断供给新鲜空气，其工作面需风量通过计算即可合理确定。对于U型通风系统工作面，其回风隅角是采空区漏风的主要漏风汇，同时也是内因火灾预测预报的重要观测点，但该地点的过风量一直无法较为准确地测算。

发明内容

本公开的目的是提供一种回风隅角过风量确定方法、装置、介质和电子设备，以精准地确定回风隅角过风量。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种回风隅角过风量确定方法，该方法包括：

获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中所述特征气体的第二气体浓度体积分数；

根据所述风流速度和所述巷道断面面积，确定回风巷风量；

根据所述回风巷风量、所述第一气体浓度体积分数和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量。

可选地，所述特征气体包括甲烷或者一氧化碳。

可选地，所述根据所述风流速度和所述巷道断面面积，确定回风巷风量，包括：

通过以下公式确定所述回风巷风量：

Q

其中，Q

可选地，所述根据所述回风巷风量、所述第一气体浓度体积分数和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量，包括：

根据所述回风巷风量和所述第一气体浓度体积分数，确定所述回风巷中所述特征气体的气体总量；

根据所述气体总量和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量。

可选地，所述根据所述回风巷风量和所述第一气体浓度体积分数，确定所述回风巷中所述特征气体的气体总量，包括：

通过以下公式确定所述气体总量：

m

其中，m

可选地，根据所述气体总量和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量，包括：

通过以下公式确定所述回风隅角过风量：

其中，Q

本公开第二方面提供一种回风隅角过风量确定装置，该装置包括：

获取模块，用于获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中所述特征气体的第二气体浓度体积分数；

第一确定模块，用于根据所述风流速度和所述巷道断面面积，确定回风巷风量；

第二确定模块，用于根据所述回风巷风量、所述第一气体浓度体积分数和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量。

可选地，所述特征气体包括甲烷或者一氧化碳。

可选地，所述第一确定模块用于通过以下公式确定所述回风巷风量：

Q

其中，Q

可选地，所述第二确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据所述回风巷风量和所述第一气体浓度体积分数，确定所述回风巷中所述特征气体的气体总量；

第二确定子模块，用于根据所述气体总量和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量。

可选地，所述第一确定子模块用于通过以下公式确定所述气体总量：

m

其中，m

可选地，所述第二确定子模块用于通过以下公式确定所述回风隅角过风量：

其中，Q

本公开第三方面提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面提供的所述方法的步骤。

本公开第四方面提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

控制器，所述计算机程序被控制器执行时，实现本公开第一方面提供的所述方法的步骤。

通过上述技术方案，获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中的特征气体的第二气体浓度体积分数；根据风流速度和巷道断面面积，确定回风巷风量；根据回风巷风量、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量。如此，能够结合煤矿井下的实际状态，精准地确定回风隅角过风量。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例提供的回风隅角过风量确定方法的流程图。

图2是本公开一示例性实施例提供的回风隅角过风量确定装置的框图。

图3是本公开一示例性实施例提供的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

图1是本公开一示例性实施例提供的回风隅角过风量确定方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括S101至S103。

S101，获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中的特征气体的第二气体浓度体积分数。

其中，特征气体可以包括甲烷或者一氧化碳。

其中，回风巷是指风流经采煤工作面后流经的巷道；回风流是指风流经过采煤工作面后处于回风巷中的气流；回风隅角是指采煤工作面的回风侧，同时靠近回风巷外帮和采空区边缘的地带。

示例地，风流速度可以通过预先设置在回风巷内的风速传感器获取。第一气体浓度体积分数可以通过预先设置在回风巷中的气体传感器获取、第二气体浓度体积分数可以通过预先设置在回风隅角处的气体传感器获取。若特征气体为甲烷，气体传感器则可为甲烷传浓度感器；若特征气体为一氧化碳，气体传感器则可为一氧化碳浓度传感器。其中，气体传感器的读数可以为气体的体积浓度分数。如此，通过实时获取的风流速度、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数，可为后续计算提供数据支持，反馈煤矿井下的实际状态，进而提高确定出的回风隅角过风量的准确性。

S102，根据风流速度和巷道断面面积，确定回风巷风量。

示例地，可通过公式(1)确定回风巷风量：

Q

其中，Q

S103，根据回风巷风量、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量。

通常情况下，工作面液压支架的架间漏风远小于回风隅角区域的漏风，流经采空区的漏风从回风隅角区域漏入工作面，因此，由采空区漏风所含的甲烷或一氧化碳总量与回风流内的甲烷或一氧化碳总量近乎相等。故可以通过回风巷风量和第一气体浓度体积分数，确定回风流内的特征气体的气体总量，即可确定出采空区漏风所含的特征气体的气体总量，进而可以结合第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量。

通过上述技术方案，获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中的特征气体的第二气体浓度体积分数；根据风流速度和巷道断面面积，确定回风巷风量；根据回风巷风量、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量。如此，能够结合煤矿井下的实际状态，精准地确定回风隅角过风量。

可选地，在S103中，根据回风巷风量、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量，可包括：

根据回风巷风量和第一气体浓度体积分数，确定回风巷中的特征气体的气体总量；

根据气体总量和第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量。

具体地，可通过公式(2)确定气体总量：

m

其中，m

具体地，可通过公式(3)确定回风隅角过风量：

其中，Q

如此，通过上述公式(1)至公式(3)，可简单、准确地实现回风隅角过风量的计算。

可选地，可在回风巷中设置多个风速传感器，将多个风速传感器的读数的平均值确定为回风巷的风流速度。可在回风巷中设置多个气体传感器，将回风巷中的多个气体传感器的读数的平均值确定为回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数。可在回风隅角中设置多个气体传感器，将回风隅角中的多个气体传感器的读数的平均值确定为回风隅角中的特征气体的第二气体浓度体积分数。如此，可以提高获取到的风流速度、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数的准确性，进而提高确定出的回风隅角过风量的准确性。

基于同一发明构思，本公开还提供一种回风隅角过风量确定装置。图2是本公开一示例性实施例提供的回风隅角过风量确定装置200的框图。参照图2，该回风隅角过风量确定装置200可以包括：

获取模块201，用于获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中所述特征气体的第二气体浓度体积分数；

第一确定模块202，用于根据所述风流速度和所述巷道断面面积，确定回风巷风量；

第二确定模块203，用于根据所述回风巷风量、所述第一气体浓度体积分数和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量。

通过上述技术方案，获取回风巷的风流速度、巷道断面面积、回风流中的特征气体的第一气体浓度体积分数，以及回风隅角中的特征气体的第二气体浓度体积分数；根据风流速度和巷道断面面积，确定回风巷风量；根据回风巷风量、第一气体浓度体积分数和第二气体浓度体积分数，确定回风隅角过风量。如此，能够结合煤矿井下的实际状态，精准地确定回风隅角过风量。

可选地，所述特征气体包括甲烷或者一氧化碳。

可选地，所述第一确定模块202用于通过以下公式确定所述回风巷风量：

Q

其中，Q

可选地，所述第二确定模块203包括：

第一确定子模块，用于根据所述回风巷风量和所述第一气体浓度体积分数，确定所述回风巷中所述特征气体的气体总量；

第二确定子模块，用于根据所述气体总量和所述第二气体浓度体积分数，确定所述回风隅角过风量。

可选地，所述第一确定子模块用于通过以下公式确定所述气体总量：

m

其中，m

可选地，所述第二确定子模块用于通过以下公式确定所述回风隅角过风量：

其中，Q

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备700的框图。如图3所示，该电子设备700可以包括：处理器701，存储器702。该电子设备700还可以包括多媒体组件703，输入/输出(I/O)接口704，以及通信组件705中的一者或多者。

其中，处理器701用于控制该电子设备700的整体操作，以完成上述的回风隅角过风量确定方法中的全部或部分步骤。存储器702用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备700的操作，这些数据例如可以包括用于在该电子设备700上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件703可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器702或通过通信组件705发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口704为处理器701和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件705用于该电子设备700与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G、4G、NB-IOT、eMTC、或其他5G等等，或它们中的一种或几种的组合，在此不做限定。因此相应的该通信组件705可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块等等。

在一示例性实施例中，电子设备700可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的回风隅角过风量确定方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的回风隅角过风量确定方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器702，上述程序指令可由电子设备700的处理器701执行以完成上述的回风隅角过风量确定方法。

在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的回风隅角过风量确定方法的代码部分。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。