基于Ventsim的高原矿井通风系统优化

第 ２５卷 第 ７期 ２０１６年 ７月
中 国 矿 业
ＣＨＩＮＡ Ｍ ＩＮＩＮＧ Ｍ ＡＧＡＺＩＮＥ
Ｖｏ１．２５。Ｎｏ．７ Ｊｕ１． ２Ｏ１６
基 于 Ｖｅｎｔｓｉｍ 的 高 原 矿 井 通 风 系统 优 化
张亚明 ，何水清 ，李国清 ，胡乃联
（１． 北京科技 大 学土木 与环境 工程 学院 ，北京 １０００８３；２． 中国黄金 国际资 源有 限公 司 ，北 京 １０００１１）
关 键 词 ：高 原 矿 井 ；通 风 系统 优 化 ；Ｖｅｎｔｓｉｍ；层 次 分 析 法 中 图分 类号 ：ＴＤ７２５ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００４—４０５１（２０１６）０７—００８２—０５
Ｏ ｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｔｅａｕ ｍ ｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｖｅｎｔｓｉｍ
２． Ｃｈｉｎａ Ｇｏｌｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｏｕｃｅｓ Ｃｏｒｐ． Ｌｔｄ．， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｉｎ ｐｌａｉｎ ａｒｅａ， ｐｌａｔｅａｕ ｍ ｉｎｅｓ ａｒｅ ｍ ａｉｎｌｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｒａｒｅｆｉｅｄ ａｉｒ， ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｘｙｇｅｎ ａｎｄ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｎａｔｕｒａｌ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｌｅａｄ ｔＯ ｌｏｗ ｗ ｏｒｋｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｒｉｏｕｓ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌｓ． Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ， ｉｔ ｉｓ ｑｕｉｔｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔＯ ｃａｒｒｙ Ｏｕｔ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍ ｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ． Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ ， ｗ ｅ ｍ ａｄｅ ａｎ ｏｐｔｉｍ ｕｍ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍ ｏｄｅｌ ａｎｄ Ｖｅｎｔｓｉｍ ， ａ ３Ｄ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ． Ａｔ ｆｉｒｓｔ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｋｅｙ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｊｕｄｇｉｎｇ ｂｙ ｐｌａｔｅａｕ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ，ａ ３Ｄ ｖｉｓｕａｌ ｍ ｏｄｅｌ ｏｆ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｒｅａｌ—ｔｉｍ ｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｒｅ ｂｕｉｌｔ ｕｐ． Ｎ ｅｘｔ， ｆｏｕｒ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍ ｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔＯ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍ ｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ｉｎｅ Ｓ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍ ｏｒｅ，ｗ ｅ ｇｅｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｈｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅｓ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ３Ｄ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｓｃｈｅｍ ｅ ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｌｐ ｏｆ ｔｈｅ Ｖ ｅｎｔｓｉｍ ｐｌａｔｆｏｒｍ ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔａｋｅｎ ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ， ｅｃｏｎｏｍ ｉｃ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ， ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ｓａｆｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ， ｐｌａｔｅａｕ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ ａｌｌ ｉｎｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ， ａｎ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔＯ ｓｅｌｅｃｔ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍ ｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍ ｏｓｔ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｓｅ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍ ｉｚｅｄ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ａ ｓｏｕｎｄ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｃｏｓｔ ｓａｖｉｎｇｓ， ＳＯ ｔｈａｔ ｉｔ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍ ａｎａｇｅｍ ｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ｉｎｅ．
ＺＨ ＡＮ Ｇ Ｙａ—ｒ ｕ ｉｎｇ ， ＬＩ Ｇ ｕｏ—ｑｉｎｇ ， Ｈ Ｕ Ｎａｉ—ｌｉａｎ ， Ｈ Ｅ Ｓｈｕｉ—ｑｉｎｇ （１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３， Ｃｈｉｎａ；
摘 要 ：与 平 原 矿 山相 比 ，高 原 矿 井 具 有 空 气 稀 薄 、供 氧 不 足 、自然 通 风 条 件 复 杂 多 变 等 特 点 ，直 接 导 致 了设 备 效 率 降低 、巷 道 污 染 严 重 等 现 象 ，加 大 了 通 风 网 络 解 算 与 通 风 系 统 优 化 的 复 杂 程 度 。 为解 决 这 ～ 问题 ，以某 高 原 矿 山 为 案 例 背 景 ，以 高原 适 应 性 修 正 后 的 通 风 关 键 参 数 为 基 础 ，基 于 Ｖｅｎｔｓｉｍ 软 件 搭 建 了 通 风 系统 的 三维 可视 化模 型 和 网 络 实 时 解 算 平 台 ，设 计 了 ４种 可 行 的 通 风 方 案 并 完 成 了各 方 案 的 通 风 效 果 解 算 与 模 拟 。综 合 考 虑 有 效 性 、经 济 合 理 性 、稳 定 性 、安 全 可 靠 性 以 及 高 原 适 用 性 等 诸 要 素 ，利 用 层 次 分 析 法 优 选 得 到 了适 合 该 矿 山 的 最 优 通 风 方 案 。优 化 后 的方 案 在 满 足 现 场 作 业 通 风 效 果 的 同 时 ，节 约 了通 风 成 本 ，可 以 为该 矿 山 通 风 系 统 的构 建 和 管 理 提 供 支持 。