CN119200421B 长壁逐巷胶结充填系统的优化控制方法 （山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿）

JPH02120643A,1990本发明公开了长壁逐巷胶结充填系统的优化控制方法，涉及数据处理与自动控制技术领2;其中，T(t)为反应时间为t时的最优参数控制向量；g为重力常数；n(t)opt为最优时间为t时的表观粘度；v为平均流速；R为充填料浆的颗粒特征系数；prrer为预设的参考颗粒特征系数；o(t)为反应时间为t时的充填强度；oopt为预设的最优填充强度；1lopt为预设的最优表观粘度；a(t)为反应时间为t时的水化度；B为预设的水化速率影3;i级;;;45[0003]现有技术中，充填系统一般通过简单的物料配比和固定的输送控制来进行操特别是在矿井中存在多级颗粒和不同浓度的料浆时，系统无法灵活调整泵送压力和流速，6niiii级颗粒中，为抑制因子。[0015]其中，a(t)为反应时间为t时的水化度；kn为水化反应速率常数；T为反应温7[0018]其中，n(t)为反应时间为t[0024]其中，o(t)为反应时间为t为目标的最优填充强度；opt为预设的最优表观粘度；copt为预设的最优水化度；配比向量R8;T(t)为反应时间为t[0034]在料浆配比优化方面，本发明通过最优配比向量实现了对料浆中各级颗粒的粒9[0036]图1为本发明实施例提供的长壁逐巷胶结充填系统的优化控制方法的方法流程示不仅是对颗粒物理参数的简单归纳，更是对颗粒在水化过程中的复杂交互作用的综合考而准确描述了充填材料的固化状态；流变强度耦合模型则以水化度和颗粒特征系数为基nii为抑制因子。此能够为后续的水化反应动力学模型提供精确的反应[0055]其中，a(t)为反应时间为t时的水化度；kn为水化反应速率常数；T为反应温[0056]具体的，水化度a(t)表示反应时间时料浆的水化程度，反映了充填材料从液接近完成。模型中包含的项1-exp(-kn·R·t)用于描述反应速率的变化过程，其中件下水化反应的稳定性和一致性。另一个重要的温度相关因素是表观活化能Ea以及气体应进行的同时保持料浆的流动性与粘度在合理范[0059]其中，n(t)为反应时间为t组成差异的影响。通过指数1.5的设计，模型能够放大颗粒特征系数的影响，使其在粘度变化中更加显著地表现出颗粒特性对流变性的调节效果。这部分使得较大颗粒特征系数的料浆表现出更高的表观粘度，适用于提高料浆的流动阻力并维持均匀性。公式中的exp(A-a(t))项进一步考虑了水化反应的影响。水化度a(t)随时间增长，描述了水化(1+)项考虑了颗粒特征系用于表示体积浓度C,对压力损失的影响。体积浓度是指固体颗粒在料浆中的占比，它直[0067]其中，o(t)为反应时间为toOoo是充填材料的最大充填强度，表明材料在水化完全固化后的理论强度极限。水化度[0069]此外，颗粒特征系数的引入进一步增强了模型对料浆特性的适应性。通过项,模型能够根据不同颗粒组成对充填强度进行适应性调整。颗粒特征系数综合通过表观粘度n(t)的影响描述了流动性与强度发展的关系。表观粘度反映了料浆在水化为目标的最优填充强度；opt为预设的最优表观粘度；copt为预设的最优水化度；配比向量R[0072]具体的，在最优配比向量Ropt的计算公式中，首先通过项对充填强度[0073]接下来，公式中的项考虑了表观粘度对料浆流动性的影响。表观粘度n(t)描述了料浆在当前水化反应状态下的粘滞性，而最优粘度opt则是确保流动性和度的平方关系强调了水化反应进度对充填体性能的影响。水化度a(t)是衡量水化反应进;T(t)为反应时间为t因流速过低而影响料浆连续性和均匀性的问题。通过表观粘度n(t)的实时调节，系统能式利用流速V、叶轮直径D,和颗粒特征系数R来确定理想的转速，以确保流量与流动性流动条件下可以有效保证料浆流动性。第三项表示最优充填压力控制系数中(t)opt，用于调节料