【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及煤礦排水管路規劃，具體為基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法。
技術介紹
1、由于在礦山斜井地區的煤礦開采比較深，開采過程中遇到含水層時，導致大量的地下水突然涌入礦井，造成人員傷亡和設備損壞；同時，由于含水層的水壓高，超過了礦井內部防水設施的承載能力，導致地下水不斷滲入礦井，影響礦井的正常運行；因此，針對礦區的突水和滲水情況進行抗災排水管路運輸路線規劃顯得尤為重要；
2、地下含水層的分布和水壓是動態變化的，并對排水管路的高效和安全性有著重要影響；當地下水層水壓變化較大時，導致排水管道受到額外的壓力，易造成管道破裂或泄漏，從而影響排水系統的高效和安全性；因此，如何規劃抗災排水管道運輸路線，使其最小限度的受到地下含水層的影響以及如何優化抗災排水管道運輸路線是需要當前解決的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，以解決上述
技術介紹
提到的問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，包括以下步驟：
3、k1：通過對礦區進行現場勘探以得到礦區地質圖，將礦區劃分為若干個區域，獲取每個區域的歷史積水記錄，并將其進行存儲；
4、k2：通過對每個區域進行多指標深化分析以判定該區域是否存在積水風險，并得到該區域的排水需求值；
5、k3：通過將排水需求值進行閾值分析以確定排水點，并從若干個排水點中選取一個排水點作為排
6、k4：通過分析每條排水管道路線的穩定性和排水效率以得到最優排水管道路線，并將最優排水管道路線記為目標排水管道路線；具體為：
7、k41：任取其中一條排水管道路線，并計算其排水管道路線總長度記為路線長度記為d1；
8、k42：提取排水點中監測點對應的高度，并將其將均值計算以得到平均高度，依據相鄰兩個排水點的平均高度在水平面上作對應平均高度的柱體，其中兩柱體之間的距離為相鄰兩個排水點之間的距離，連接兩柱體的上端中點構成相鄰排水點之間的模擬管道路段；以水平管道路段為基準，計算模擬管道路段與水平管道路段之間的走勢夾角，并將走勢夾角分為同走勢夾角和反走勢夾角，分別將同走勢夾角和反走勢夾角進行求和計算以得到同走勢度和反走勢度，并將其分別記為d2和d3；
9、k43：將路線長度d1、同走勢度d2和反走勢度d3代入設定的公式計算以得到路段走勢值dz，其中d1和d2分別為設定的比例系數，e為自然常數；
10、k44：獲取管道路段的巖體信息，并據此對巖體進行穩定性分析以得到巖體值lz；
11、k45：將管道路段的走勢值dz和巖體值lz代入設定的公式dlz＝f5×dz+f6×(1/lz)計算以得到該管道路段的路段值dlz，其中f5和f6分別為設定的比例系數，以此類推以得到排水管道中每段管道路段的路段值，將路段值進行求和計算以得到該排水管道路線的規劃值，以此類推以得到每條排水管道路線的規劃值，取其中規劃值最大的排水管道路線為目標排水管道路線；排水點按照管道運輸方向進行排列構成目標管道排水路線：排水管道路線起點、排水點1、排水點2、……、排水點r、排水點r+1……排水點m3，其中r＝1,2,3……m3，m3取值為正整數，m3表示的是除了排水管道路線起點之外的排水點總數，r為排水點的序號；
12、k5：通過依據目標排水管道路線中每段管道路段的路段值進行閾值比較分析以確定需要分流的管道路段，并選取目標分流點進行分流過渡以得到優化路線。
13、優選地，通過對每個區域進行多指標深化分析以判定該區域是否存在積水的風險，并得到該區域的排水需求值；其中多指標包括地表起伏程度、土壤滲水性、歷史積水的頻率和關聯性：
14、地表起伏程度的分析步驟為：利用激光掃描儀對區域進行掃描建立區域表觀模型；在區域表觀模型底部水平面上的一定距離內設置一個監測點，獲取監測點的高度記為gj，其中j＝1,2,3……m1，m1取值為正整數，m1表示的是監測點的總數，j表示監測點的序號；將其代入設定的公式計算以得到高度離散值gz；
15、土壤滲透性分析步驟：取區域內土壤樣本，并利用x射線對土壤樣本進行掃描以得到土壤三維分布圖，識別土壤三維分布圖中的空隙，統計空隙數量記為t1并計算每個空隙對應的空隙體積記為vi，其中i＝1,2,3……m2，m2取值為正整數，m2表示的是空隙總數量；獲取該區域內的土壤類型，并將其與設定的所有的土壤類型進行匹配以得到對應的類型數記為t2；
16、將空隙數量t1、空隙體積vi和類型值t2代入設定的公式計算以得到滲透值tz，其中t1、t2和t3分別為設定的比例系數。
17、優選地，歷史積水的頻率和關聯性分析的具體步驟為：
18、調取歷史積水記錄中第一次積水的時間，并將與距離當前時間最近的一次積水時間進行時間差值計算以得到歷史積水時長；將歷史積水時長除以歷史積水次數以得到該區域的歷史積水頻率記為p1；
19、以歷史積水時間的先后順序將對應的積水量進行排序，將相鄰歷史積水時間進行時間差值計算以得到積水間隔記為s1，將積水間隔對應的兩個相鄰積水量進行求和計算以得到相鄰積水和值s2，并利用設定的公式計算以的積水關聯值p2，其中a1和a2分別為設定的比例系數；
20、將積水關聯值與設定關聯區間進行比較分析以將相鄰兩次積水事件的關聯程度分為高度關聯積水、中度關聯積水和低度關聯積水；分別統計高度關聯積水、中度關聯積水和低度關聯積水的次數，并將其分別記為s3、s4和s5，設定的公式計算以得到關聯系數sδ，其中a3和a4分別為設定的比例系數；以此類推，將該區域的關聯系數乘以對應的積水關聯值得到的乘積再進行均值計算以得到歷史積水系數記為pz；
21、調取該區域的地下水水位和地下水壓力，并將其分別記為p3和p4，并將其高度離散值gz、土壤滲透值tz、歷史積水頻率p1和歷史積水系數pz代入設定的公式gpz＝(b5+pz)×p1+b6×eb1×p3+b2÷p4+b3×gz+b4×tz計算以得到排水需求值gpz，其中b1、b2、b3、b4、b5和b6分別為設定的比例系數。
22、優選地，獲取管道路段的巖體信息，并據此對巖體進行穩定性分析以得到巖體值，其中對巖體進行穩定性分析的具體過程為；
23、獲取管道路段的巖體信息，統計巖體裂縫數量記為l1，將巖體裂縫寬度乘以裂縫長度以得到巖體裂縫的表觀面積，以此類推以得到每個巖體裂縫的表觀面積，并將其求和計算以得到裂縫和值記為l2；
24、將表觀面積與設定的面積進行比較分析以將巖體裂縫分為一級巖體裂縫、二級巖體裂縫和三級巖體裂縫；分別統計一級巖體裂縫、二級巖體裂縫和三級巖體裂縫的數量，并將其分別記為f1、f2和f本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，通過對每個區域進行多指標深化分析以判定該區域是否存在積水的風險，并得到該區域的排水需求值；其中多指標包括地表起伏程度、土壤滲水性、歷史積水的頻率和關聯性：
3.根據權利要求2所述的基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，歷史積水的頻率和關聯性分析的具體步驟為：
4.根據權利要求1所述的基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，獲取管道路段的巖體信息，并據此對巖體進行穩定性分析以得到巖體值，其中對巖體進行穩定性分析的具體過程為：
5.根據權利要求1所述的基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，通過依據目標排水管道路線中每段管道路段的路段值進行閾值比較分析以確定需要分流的管道路段，并選取目標分流點進行分流過渡以得到優化路線，具體為：
【技術特征摘要】
1.基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，通過對每個區域進行多指標深化分析以判定該區域是否存在積水的風險，并得到該區域的排水需求值；其中多指標包括地表起伏程度、土壤滲水性、歷史積水的頻率和關聯性：
3.根據權利要求2所述的基于路況分析的抗災排水管路運輸路線規劃方法，其特征在于，歷史積水的頻率和關聯性分析的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：江登順，劉戰偉，趙德勝，陳志文，李金斗，張佳偉，王贊，張偉國，
申請(專利權)人：中煤第三建設集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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