浅析矿井通风技术及通风系统优化设计
矿井通风系统的与优化
0引言矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，它服务于生产系统，同时又制约着生产系统。
矿井通风系统的优劣，直接影响着矿井的安全生产、灾害防治和经济效益。
在实际生产中，往往由于矿井通风系统的不合理，影响了矿井的正常生产和矿井的抗灾能力，导致矿井经济效益的严重滑坡。
为确保矿井安全生产、稳产和高产，提高矿井的抗灾能力，最终提高矿井的经济效益，通风系统必须保持最佳运行状态。
因此，矿井通风系统的分析及优化改造具有重要意义，它是矿井设计过程和通风管理工作中的一项主要任务和内容。
1现有矿井通风系统存在的问题矿井通风网络在矿井开采过程中不断发生变化，新矿井投产初期，生产量尚未达到设计水平，通风阻力较小，通风系统如按设计参数投入运行，将造成风量过大，导致能源浪费。
投产后，矿井通风网络通风阻力的实际值与设计值偏差也较大，当设计值大于实际值时，则风量偏小，导致通风困难；当设计值小于实际值时，则风量偏大，导致能源浪费。
且随着近几年矿山形式好转，改扩建矿井日益增多，矿井通风系统问题日益突出，已严重影响矿井的安全生产，所以对矿井通风系统的分析与优化迫在眉睫。
2通风系统优化矿井通风系统的优化问题归纳起来主要包括如下几类：矿井通风系统阻力影响、矿井通风网络优化研究、矿井通风系统安全可靠性优化、矿井通风系统通风机优化。
2.1矿井通风系统阻力优化降低矿井通风阻力技术措施的研究对于矿井通风系统优化有着至关重要的作用，直接关系到矿井的安全生产和经济效益。
矿井通风阻力的影响因素较多，主要有三个方面：1）风量对阻力的影响；2）分支风阻对通风阻力的影响；3）网络结构对阻力的影响。
降低矿井通风阻力，对保证矿井安全生产和提高经济效益具有重要意义。
主要措施有：2．1．1并联通风根据并联风路阻力比串联网路阻力小得多的原理（风量相同），可以通过计算机通风系统模拟或实际通风阻力测定的方法，找出通风系统网络的高阻力区段，采取新掘巷道或者启封旧巷道的方法，实现并联通风，降低通风系统总阻力。
矿井通风系统问题分析及其优化设计
一
５ ． 主要 通风 机附属 装置 的优化 主要 通风 机 的附 属装 置是 通风 机装 置 的重要 组 成部分 ，它包 括 风 硐 、扩散 器 和反 风 设施 等等 。附 属装 置的 结构 是否 合理 ，施 工质 量 的
好 坏 ，直接 影 响通风 机 的装 置效 率和 节能 效益 。因此 ，在进 行 新矿 井 的 风硐设 计和 老矿井不 合理 的风硐 改造要特 别注 意 以下 几个方 面 ：
严重 。 ４ ． 风 量调节方 法 欠妥
面 的优化 ；网络 结构 的优 化应 较 多采 用并 联巷 道通 风 ，减少 角联 ，缩
短 通风 流程 。对 老 旧矿井 通风 设施 进 行调 整 ，及时 修理 、大 门 改小 门 等 ，减小 矿井 内部漏风 率 ，增 加矿井 有效风 量 。
有 的 矿井 在投 产初 期 ，由于主 要通 风机 能 力过 剩 ，就采 用 下放 闸 门的 方法 减 少矿 井进 风 量 。这种 调风 方 法简便 易 行 ，对离 心式 风机 也 能节 省一 部分 电能 。但 比采用 调小 风机 能力 （ 如降 低风机 转速 或用 小能 力 电机 ） 的 方法还 是多 消耗 了不少 电能 ，降低 了通风 系统 的经 济效益 。
要 ：保 障井下通风 系统的畅通是矿井通风 工作 的重要 一环。本文针对矿 井通风 系统存在的 问题 ，提 出了优化设 计方案 ，以提 高矿井通风 系
通风 问题 优化
统的安全和 可靠性 ，有效减 少甚至杜绝矿 井事故事故的发生。
关 键 词 ：矿 井
一
、
当前矿 井通风 系统普 遍存在 的 问题
问题 ：总结 如下 ：
利用 合适 的 安全 性能 评级 方法 对 矿井 的安全 性 能进 行全 方位 的 评 价 ，进 而努 力提 高 矿井 通风 系统 的安 全性 ，以增强 对 事故 的防 范和抗 御 能力 是矿 井安 全管 理 的重要 途径 。 目前 ，国 内外 在 矿井 通风 系统 安
特深矿井通风系统降阻技术分析与优化
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｋ ｙ ｏｄ ：ｕｔ ｅｐｍｎ ；ｅｍ ｌ ａ ｄｇｏｏ ｃ ｒｃ ｒ；ｏｔ ｉ ｔ ｎａｄｒｓ ｔｎｅｒ ｕｔ ｎ ｅ ｔａｏ ａａｉ ｅ ｗ ｒｓ ｌａｄ ｅ ｉｅ ｏ ｐｉ ｔ ｅｌｇ ａ ｓｕ ｔｅ ｐｉ ｚ ｉ ｎ ｉ ａｃ ｄ ｃｉ ；ｖｎｉ ｔｎｃｐ ｃｙ ｒ ｃｅ ｉｌ ｔ ｕ ｍ ａｏ ｅｓ ｅ ｏ ｌｉ ｔ
ｒ ｄ ｃ ｄ， ｔ ｅ ｍｉ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｅ ａｉｎ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ｓ ｉ ｒ ｖ ｄ ａ ｄ ｔｅ ｐ ｄ ｃ ｉｎ ｃ ｐ ｃ ｔ ｆｔ ｅ ｍｉ ｉ ｇ ｂｏ ｋ ｗ ｓ ｅｕｅ ｈ ｎ ｒｄ ｃ ｉ ｐ ｒ ｔ ｎ ｉ ｍｅ ｔｗａ ｍｐ ｅ ｎ ｈ ｒ ｕ ｔ ａ ａ ｉ ｏ ｈ ｎ ｎ ｌ ｃ ａ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｏ ｙ ｉｃ ａ ｅ ｎ ｒ ｓ ｄ， ｗ ｉｈ ｃ ｕｄ ｓ ｔｕ ｈ ａ ｉ ｔ ｅ ｍｉ ｅ ｓ ｅｙ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｓ ｓａｎ ｌ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｉ ｈ ｌ ａ ｄ ｅ ｎ ｅ ｈ ｃ ｏ ｌ ｅ ｐ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｔ ｎ ａ ｔ ｒｄ ｃｉ ｎ ｕ ｔ ｉａ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎ ｔ ｅ ｕ ｔ ｅ ｐ ｍｉｅ ｈ ｆ ｏ ｂ ｒ
难题 ，通 过特 深矿 井优 化 通风 系统 降 阻技 术 ，简化 了通风 系统 ，降低 了通 风 阻力 ，改善 了生产作
业环境 ，提 高 了采 区生产 能力 ，为 深部矿 井复杂 条件 下安 全 生产 和 可持 续发展 奠定 了基础 。
关 键词 ：特 深矿 井 ；地质 构造 复 杂 ；优 化 降 阻；通风 能 力 中图分 类号 ：Ｔ ７ ２ Ｄ ２ 文 献标识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１７ ０ ５ （ ０ ２ ０ － ７ －３ ６ １— ９ ９ ２ １ ） ５０ ３０ ０
浅析矿井智能通风原理及关键技术
当代化工研究Modem Chemical Research9 2021・05综述与专论浅析矿井智能通风原理及关键技术*刘晓伟(山西天成元矿山安全技术咨询有限公司山西030012)摘耍：矿井通风一般主要是为了持续向矿井进行传输新鲜的空气供矿井中的工作人员使用，主要的方法是应用机械通风，然后将有害气体及时的排出，这样就能够使得矿井气候条件变得有利于作业环境，能够很好地供应矿井生产所需，同时也是灾害防治的一个重要的基础.它也是煤矿主要餉五大系统之一.本文主要是依据国内目前有关鉴现代化矿井中系统餉改造升级要求，比如：通风信息化等等相关的要求，通过系统的进行分析矿井智能通风的相关原理，并阐述该领域的关键技术亦或者是系统组成.关键词：矿井；智能通风原理；关键技术中图分类号：T文献标识码：AAnalysis on the Principle and Key Technology of Mine Intelligent VentilationLiu Xiaowei(Shanxi Tianchengyuan Mine Safety Technology Consulting Co.,Ltd.,Shanxi,030012) Abstract:The main purpose of m ine ventilation is to continuously transmit f resh air to the mine f or the use of t he staff i n the mine.The main method is to apply mechanical ventilation,and then discharge the harmfill gas in time.In this way,the mine climate conditions can become conducive to the working environment,which can well supply the p roduction needs of t he mine.At the same time,it is also an important p art ofdisaster p revention and control It's the f oundation of t he project.It is also one of t he f ive major coal mine systems.This paper is mainly based on the current domestic modernization of t he mine system transformation and upgrading requirements,such as:ventilation information and other related r equirements,through the system analysis of m ine intelligent ventilation related p rinciples,and expounds the key technology or system components in this f ield.Key words：mine\intelligent ventilation p rinciple\key technology引言近年来，伴随着国内煤矿行业进行开釆等工作，相关的开采设备由老式机械化逐渐的向着系统智能化进行转型，创建智能化系统的煤矿越来越受欢迎。
矿井通风系统优化
浅议矿井通风系统优化中图分类号：td 文献标识码：a 文章编号：1007—0745(2009)03—0127—01一、矿井通风系统优化的现状与发展矿井通风系统优化是个比较受关注的研究领域，国内外不少专家和学者对矿井通风系统优化进行了广泛的研究，并取得了很多成果，在矿井通风网络解算和矿井通风系统图建立等几个方面都有应用软件投入使用，为矿井通风系统优化带来极大方便，80年代初，就开发出一套较完整的矿井通风管理软件，以加拿大、美国、英国、澳大利亚为代表陆续开发出代表性的软件，但由于价格和语言方面的原因，这些软件在国内的应用不广泛。
国内1980年代末才陆续有这方面的软件出现，经过20余年的发展，不少软件成功地投入使用。
如国内开发的矿井通风计算机动态管理软件(简称vsm)，能再现通风系统现状，预测网络变化情况，并给出相应的调节对策。
中国矿业大学开发的计算机图形系统，专门用于矿井通风系统图形管理和火灾救灾辅助决策，使用该系统能够方便地生成矿井通风系统图。
贵州工业大学采矿教研室研究的mvs·mis系统，提供比较友好的操作界面，数据的录入简单，结果输出多样化，系统安全可靠，资源的共享性强，该系统投入使用，带动了通风安全管理工作的一体化进程，加速了矿山企业管理信息化的发展步伐。
但是这些软件只能做矿井通风系统优化的部分工作。
在实际的通风系统优化工作中，由于缺乏专门的通风系统优化决策支持软件，工作人员面对大量数据而无法应用科学的方法进行定量计算，例如在方案优选环节上，多依据定性分析和经验。
另外，在通风系统优化的不同环节，应用不同的软件，这样不但繁琐，而且也不利信息的处理和集中。
加上受当时计算机编程语言的限制，原来开发的软件在系统结构、软件操作、信息输入等方面都存在着缺陷。
矿山通风的基本目标是为井下各作业面提供安全、舒适的环境。
实现这一目标最主要的手段是以一定风速提供适量新鲜空气以迅速驱散、稀释井下污染空气。
实例浅析矿井通风系统优化改造
祝文德 马春 玉 （ 铁能公司晓明 矿）
摘要 ： 本文通过铁 能公司晓明矿矿井通风系统优 化改造 的实例 经验 及不 由于 布 局 分布 ， 央 系 统 、 界 系 统 未 实现 分 区通 风 。 中 边
足进行浅析和总结 ， 以供 参 考 和 借 鉴 。 关键词 ： 化改造 优 浅 析 总 结
划 分 为 两 个 开 采 水 平 ， 开 采 第 一 水 平 ， 水 平 标 高 一２ ０ ， 采 煤 现 一 ５ｍ 主 ２３ 矿 井 通风 网络 复 杂 ， 量供 需 紧 张 ， 风 系统 不 稳 定 ， ２采 ． 风 通 Ｎ 层 ４｝、 层 煤 ； ｝ ７拌 二水 平 标 高 一５ ０ ， 未 进行 下水 平 延 伸 。 ５ｍ 暂 区存 在 多 处 角 联 巷 道 、 络 道 。 联 煤 层 自 然 发 火 期 ３—６ 个 月 ， — ４ １煤 层 煤 尘 爆 炸 性 指 数 为 首 先 ， ２乘 人 索道 与 Ｎ Ｎ ２采 区轨 道 下 山 、皮 带 下 山 ， ２ 四层 皮 Ｎ ４ ．０ ， 层 煤 尘爆 炸性 指数 为 ４ ．３ ， 爆 炸 危 险性 。 １２ ％ ７煤 ５３ ％ 具 带道 与 Ｎ ２四层 轨 道 中 巷 和 Ｎ ２四层 入 风 道 之 间 ， 途 均 设 置 多处 联 沿 １２ 矿 井 通 风 系统 ． 络道风 门， 无效 风 量 损 失 较 多 。 矿 井通 风 方法 为 抽 出 式 ： 风 方式 为 混 合 式 通 风 ， 个 入 风 井 两 通 一 其 次， 由于 Ｎ ２采 区 四 层 区域 为 两 进 一 回 ， 用 回 风 道 处 于 Ｎ 专 ２
个 回风 井பைடு நூலகம்
四层 皮 带道 入 风 与 Ｎ ２四 层 入 风道 之 间 ， Ｎ 而 ２四层 区域 绝 大 多数 采 空 区 密 闭封 闭 处于 Ｎ 四层 皮 带 道和 Ｎ ２ ２四层 轨 道 中 巷 ， 由于 改造 前 Ｎ ４ ０采 空 区 入 回 风 密 闭 、 ２ ０ ２１ Ｎ ４ ９入 回风 密 闭 处 于 正 负 压 端 ，时 常 会 因 气压 和 通 风 系统 发 生 变 化 ， 致 密 闭正 负 压 段 压 力 随 之 变 化 ， 导 给
矿山井下通风系统设计与优化
矿山井下通风系统设计与优化摘要矿山井下通风系统是保障矿山井下工作环境安全和提高作业效率的重要设施之一。
本文基于对矿山井下通风系统设计与优化的研究，探讨了通风系统设计的原理和方法，并对现有的通风系统进行了优化提升。
通过优化设计与改进，提高了井下通风系统的效率和安全性。
1. 引言矿山井下通风系统是矿业生产中必不可少的一个环节，它对保护矿工的生命安全、提高矿山生产效率具有重要作用。
井下通风系统能够有效地排除废气、降低井下工作环境温度、调节湿度，保证矿工的健康和生产的顺利进行。
2. 井下通风系统设计原理井下通风系统设计的基本原理是根据矿区井下空气流动特点和需求，通过合理设置通风设施和通风路线，使井下空气保持适宜温度、湿度和含氧量，降低有害气体浓度，确保矿工的健康和生产的平稳进行。
井下通风系统设计需要考虑以下几个方面的因素：2.1 矿井地质条件不同矿区的地质条件存在差异，如矿层结构、岩石性质、厚度等，这些因素会影响通风系统设计的选择和布置。
2.2 矿区单元细分矿区根据井下工作面的划分，需要将矿区划分为不同的单元，通过通风系统为每个单元提供独立的空气供应。
2.3 井下工作面布置井下工作面的布置涉及到通风系统的路径和风流分配问题，需要优化工作面布置以最大化通风效果。
3. 井下通风系统设计方法井下通风系统的设计方法包括计算法、经验法和仿真模拟等几种不同的途径。
3.1 计算法计算法是通过分析井下各个通风终点的通风需求，结合空气流动的物理规律，计算得出通风系统的风量和风压。
计算法需要准确的输入数据，如矿井地质条件、工作面布置、岩石气体含量等。
3.2 经验法经验法是基于以往的通风系统设计经验和实践，根据矿井特点和数据，通过经验公式和统计方法估算通风系统的风量和风压。
经验法建立在大量实验和实际应用的基础上，能够快速给出初步的设计结果。
3.3 仿真模拟仿真模拟是通过计算机软件模拟井下通风系统的流动和分布情况，通过调整参数和变量，达到最佳的通风效果。
矿井通风系统调整设计及安全技术措施方案
矿井通风系统调整设计及安全技术措施方案因工作需要，需将通风井筒格局三进一回（主斜井、副斜井、立井为矿井总进风井，箕斗斜井为矿井专用回风井）改为三进一回（主斜井、副斜井、箕斗斜井为矿井总进风井，立井为矿井专用回风井）。
为保证矿井通风系统调整期间安全，特制定如下安全技术措施：一、通风系统调整期间人员分工成立通风系统调整指挥部：总指挥：副总指挥：成员：（一）通风系统调整指挥部设在调度室，指挥部下设8个工作组：1.地面指挥组：由等组成，负责通风系统调整期间全面指挥和指令下达，并对突发的问题做出处理办法，并安排人员进行处理。
2.动力组:由等组成，负责通风系统调整期间协调各单位进行各区域的停、送电工作。
3.主要通风机组：由等组成，负责通风系统调整前、后检查主要通风机、闸板、防爆盖的维护和就位情况，并负责收集通风系统调整期间主要通风机及电动机的全部参数及风机风叶角度的调整操作；负责通风系统调整期间全面检查配电系统，主要通风机及电动机，及时处理通风系统调整期间各主要通风机启动时可能出现的故障工作。
（通风系统调整前郭兴喜负责箕斗斜井主要通风机,确保正常运转；刘海生负责立井主要通风机）。
4.通风设施组：由等组成，负责通风系统调整期间井下通风设施的新建与拆除，负责相关风门的开启与关闭。
5.通风瓦斯组：由等组成，负责测定通风系统调整期间及调整前、后的风量、风流方向及瓦斯浓度情况并做好记录，有问题及时处理。
主要测风地点：：立井、26回风下山、箕斗斜井、立井、2604主巷掘进工作面、2604副巷掘进工作面。
：-120大巷进风、-135大巷进风、25采区回风、2503采煤工作面。
6.通讯组：由等组成，负责通风系统调整期间指挥部与箕斗斜井主要通风机房、立井主要通风机房及各地区工作面和拆除、新建通风设施处的通讯工作，确保通讯畅通。
7.调度协调组：由等组成，在通风系统调整总指挥的带领下负责各单位的调度协调工作。
8.安全监督组：由等组成，负责通风系统调整措施的落实，必须在现场监督检查，杜绝违章作业。
矿井通风系统的优化设计与应用
矿井通风系统的优化设计与应用矿井通风系统是矿山中非常重要的一部分，其作用是排除矿山中的尘埃、烟雾和有害气体，保证工人的安全和健康。
在矿井通风系统的设计和应用中，优化设计是非常重要的一环，下面我们就来详细介绍矿井通风系统的优化设计和应用。
一、矿井通风系统的设计1.通风系统的基本要求在通风系统的设计中，需要满足以下基本要求：（1）保证矿井的空气清洁和正常供氧；（2）合理分布通风系统，保证通风效果均匀；（3）在进风口设置过滤设备，过滤掉矿山中的粉尘和烟雾；（4）维持矿井中的温度和湿度在一定的范围内，尽量避免潮湿和过热；（5）定期检查、维护通风系统，保证其安全可靠。
2.通风系统的设计优化在矿井通风系统的设计优化中，需要考虑以下几个方面：（1）合理排布通风系统，避免出现死角，保证整个矿区通风效果均匀。
（2）根据矿井的特点和需要，选择合适的风机、排风管和进风口，保证通风系统的效率。
（3）增加排风和进风口的数量和大小，提高通风系统的排风能力，保证矿井空气的清洁和新鲜。
（4）在通风系统中加装过滤和洗涤设备，去除矿井中的灰尘和有害气体，提高工作环境的质量。
（5）控制通风量和速度，避免过度通风导致热量损失和能源浪费。
二、矿井通风系统的应用1.矿井通风系统的作用矿井通风系统的作用非常重要，可以起到以下几个方面的作用：（1）排除矿山中的有害气体和尘埃，保证工作环境的卫生和健康；（2）保证矿工的安全，避免矿井中发生事故；（3）控制矿井中的温度和湿度，保证生产工作的正常进行；（4）提高生产效率，降低能源消耗，提高经济效益。
2.通风系统在矿井应用中的问题在矿井通风系统的应用中，也存在一些问题：（1）耗电量大，需要消耗大量的能源；（2）通风系统由于长时间运行，会出现故障，需要及时维护和修理；（3）环境恶劣，维护和修理的难度较大；（4）通风系统中存在噪音污染问题，对工人的健康也有影响。
三、总结矿井通风系统是矿山中非常重要的一部分，其作用不可忽视。
矿井通风系统的优化设计与应用
矿井通风系统的优化设计与应用矿井通风系统是煤矿安全生产中至关重要的设施之一，对于煤矿工人的生命安全和矿井生产的正常运行起到了重要作用。
传统的矿井通风系统存在一些问题，如能耗高、效率低、通风效果不佳等。
为了解决这些问题，进行矿井通风系统的优化设计与应用是非常必要和重要的。
首先，矿井通风系统的优化设计可以从以下几个方面进行考虑。
一是通风风机的选择和布局。
通风风机是矿井通风系统的核心设备，其功率和风量的选择直接影响到通风系统的效果。
在优化设计中，可以根据矿井的地质条件、工作面的布置和需要通风的区域大小等因素，选择适当的通风风机，并合理布局，以提高通风系统的效率和通风效果。
二是通风管道的设计。
通风管道是将风机产生的气流输送到需要通风的区域的重要组成部分。
在优化设计中，可以根据通风系统的要求和通风区域的具体情况，合理设计通风管道的直径、长度和布置方式，以减小通风管道的阻力、降低能耗，并提高通风效果。
三是通风系统的控制与调节。
通风系统的控制与调节是保证通风系统正常运行的重要环节。
通过优化设计，可以采用先进的自动控制装置和调节阀门，实时监测矿井内的温度、湿度、浓度等参数，并根据这些参数自动调节通风系统的风量和气流方向，以保持矿井的良好通风状态。
其次，矿井通风系统的优化设计可以应用于矿井生产实践中。
一是提高通风系统的效率。
通过优化设计，通风系统的能耗可以得到降低，并提高通风系统的效率。
这将减少能源的消耗，降低煤矿的生产成本，提高煤矿的经济效益。
二是改善矿井工人的劳动环境。
优化设计的通风系统可以确保矿井内的空气清新，并保持适当的温度和湿度。
这将改善矿井工人的劳动环境，提高他们的工作效率和工作舒适度。
三是提升煤矿安全生产水平。
矿井通风系统的优化设计可以保证矿井内的有害气体浓度低于安全限值，并及时排除有毒有害气体，确保矿井内的安全环境。
这将降低煤矿事故的发生率，提升煤矿的安全生产水平。
总之，矿井通风系统的优化设计与应用是煤矿安全生产中的重要科技成果。
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浅析矿井通风技术及通风系统优化设计
作者：李斐 周福
来源：《科学与财富》2018年第31期
摘 要： 矿井通风情况对矿井作业安全有直接影响，需要根据各类作业面的特点，合理布
设通风系统。本文首先对矿井通风技术的研究现状进行分析，包括通风系统布设及分析计算方
法、矿井通风节能技术等，在此基础上，探讨其通风系统优化设计策略，包括优化设计目标、
监测点优化布局、通风能力核定以及自动设计支持系统的研发等。
关键词： 矿井通风技术；通风系统；优化设计
前言：矿井作业的危险系数较高，在作业过程中会产生大量的粉尘和有害气体，包括
CO、CO2、NO2、NH3、硫化物和沼气等。根据我国矿山作业安全规范的要求，一氧化碳浓
度不能超过0.024%，氮氧化物含量不能超过0.00025%，硫化氢含量不能超过0.00066%，二氧
化硫浓度不能超过0.0005%。要达到上述标准，必须确保矿井通风系统设计和安装的合理性，
同时保证其能够稳定运行，从而为井下作业安全及施工人员的身体健康提供保障。
一、矿井通风技术的研究现状
矿井通风技术的研究与应用直接关系着矿井作业安全，近二十年来，我国在矿井通风技术
的研究上取得了重大进展。首先从矿井通风系统设计及分析计算方法的研究来看，相关研究者
提出了多种通风阻力测定方法。通过建立作业面紊流传质方程、污染物浓度计算方程等，可以
为风量计算分析提供依据。在计算机技术的应用下，还可以通过建立复杂的矿井通风网络模
型，为通风系统设计提供依据。矿井通风系统设计的理论研究也不断丰富，射流通风理论、风
流动压调节技术、火灾情况下的非稳定风流规律研究等，都为矿井通风系统设计提供了重要基
础。
另一方面，矿井通风节能技术的研究也取得了重要突破。比如，通过设计多风机多级机
站，可显著提高井下有效风量率，根据需风量对风机进行调节，提高系统可控性，从而减少不
必要的能源消耗。再比如，通过采取风阻降低技术，对最大阻力线路进行扩大巷道断面处理，
可以获得较好的降阻效果。还可以通过采用流线型扩散塔，在机站出口处安装扩散器等，降低
局部风阻，改善井下作业面的空气动力性能。总体而言，通过上述几种矿井通风技术的综合运
用，能够有效改善矿井通风条件，满足相关规范要求，保证井下作业安全。
二、矿井通风系统的优化设计
（一）矿井通风系统优化设计目标
矿井通风系统设计是各类通风技术应用的集中体现，其系统布设的合理性直接决定着井下
通风量及通风节能效率。某矿井通风系统设计示意图如图1所示，如何判断其是否满足设计要
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求，主要通过与设计目标进行比较，进而决定是否需要对设计方案进行优化。根据相关设计规
范，矿井通风设计要满足以下几点基本要求：（1）通风系统设计应避免过于复杂，由于井下
设备安装空间有限，应尽可能通过简单的布设，在满足相关规范要求的前提下，减少空间占
用；（2）矿井通风系统设计要满足系统自身的稳定性和可靠性要求，具备较强的井下环境适
应能力和抗灾能力，能够保证特殊状况下的通风效率，从而降低井下作业风险；（3）在系统
设计和优化过程中，应充分考虑系统运行的节能性，根据实际需要调节风量，减少资源能源浪
费；（4）充分考虑系统设计的成本投入问题，同时合理划分经费，保证通风设备质量和性能
符合要求。综合上述几方面的考虑，在相关理论和技术的支持下，得出最优化的系统设计方
案。
㈡ 矿井通风系统优化设计方法
⑴巷道选型设计
在具体的优化设计过程中，首先应将矿井通风系统设计与巷道选型设计结合起来，确保矿
井通风系统能够满足作业面的实际需求。在分析过程中，如果原有巷道形式容易对通风系统布
设产生制约，可以考虑采用新凿专用进风斜井的方式，并采用计算机仿真分析方法，确保优化
方案的可行性。比如某矿井通过将新凿进风斜井与各中段的运输巷联络石门相连，并增设一级
机站，使其进风能力得到显著提升。
⑵减少通风流程
在矿井通风系统优化设计过程中，应对各个巷道分段的通风流程进行精简，过多的通风流
程不仅会导致风量出现损失，还会因新风受到污染，导致矿井内的空气指标超出标准范围，进
而对施工人员的身体健康及生产安全造成威胁。在此方面，应充分考虑风机选型问题，并对风
流压力进行测量，确保通风流程设计符合要求。
⑶局部降阻
针对巷道局部分段通风阻力较大的问题，在设计过程中，应对各分段风速进行测量，根据
参数测量结果，确定具体的降阻措施。由于通风系统改造成本较高，需要在前期确保测算的准
确性，实现对局部分段的有效优化。
⑷监测点优化布局
监测点的优化布局是矿井通风系统优化设计的一项重要内容，特别是在矿井生产规模不断
扩大的情况下，通风系统设计规模也越来越大，其监测和运行调控的复杂性明显提升。比如在
多级机站系统的设计和应用过程中，系统管理任务量大，采用人工经验判断方法难以满足实际
要求。因此，以计算机和通讯技术为核心的自动化监控系统在矿井通风系统设计中得到了广泛
应用。为获取较好的自动监控效果，需要对监测点进行优化布置。首先应保障监测点数量的合
理性，如果监测点数量不足，难以实现自动监控管理的全面覆盖，若监测点数量过多，则会增
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加系统成本投入。因此，应通过对矿井作业面设计图纸进行计算分析，合理确定监测点数量。
在此基础上，确保局部监测点设计的合理性，能够反映出系统运行状态，并及时捕获系统运行
的异常信息。通过对监测点进行优化设计，确保在线监测系统的正常使用，实现对矿井通风情
况的实时掌控。
⑸通风能力核定
通风能力核定是矿井通风系统设计的一项重点工作，从近几年来矿井生产作业的实践情况
来看，因通风系统导致的井下作业事故仍时有发生，这与前期设计阶段的通风能力核定不到位
有很大关系。在采煤技术快速发展下，实际工程采用的技术方法越来越多样化，部分矿井在设
计能力不足的状态下进行开采施工，严重增加了施工安全隐患。其中，要实现矿井通风系统的
正常运行，就需要对其通风能力进行准确核定。在此基础上，通过对通风网络、风机选型等进
行优化，确保通风系统能够满足实际生产技术的要求。在井下作业过程中，也需要定期对通风
系统进行核定，特别是在作业面推移的情况下，需要对通风系统作出同步调整，并再次核定其
通风能力。
⑹研发自动设计支持系统
从矿井通风系统设计和优化的实际需求来看，研发一套自动设计支持系统十分必要。目前
矿井通风系统的设计规模不断扩大，采取传统设计软件进行设计，周期较长，而且难以保证系
统功能性能能够满足实际要求。采取自动设计支持系统，可以利用计算机对通风系统进行规划
调节，将传统的线性优化方法转变为非线性优化方法，从而使最终的优化设计方案更加符合实
际情况。以往的计算机软硬件水平难以实现这一目标，但近年来计算机相关技术发展迅速，为
自动设计支持系统的研发奠定了基础。可通过采用人工神经网络技术，以人的知识经验为指
导，通过计算机自学习，完成大量的重复性计算工作，快速完成通风系统设计和优化任务。这
不仅可以提高前期通风系统设计质量，还能够在作业面推移中，为通风系统的调整提供支持，
减少设计时间，从而提高施工效率。
结束语：综上所述，矿井通风技术及通风系统的研究与应用对矿井生产活动有重要影响，
通过总结其技术研发成果，可以推动理论成果向应用成果的转化。在此基础上，通过采用先进
的理念和技术方法对矿井通风系统进行优化设计，可以提升设计方案的合理性，同时降低通风
系统的投入成本，获得较高的综合效益。
参考文献
[1]孙世彪.浅析矿井通风系统优化设计研究与应用[J].山东煤炭科技，2016（06）：72-73.
[2]王明华，赵文彬，朱光丽，徐蒙，张守勇.资源整合时期矿井通风系统优化与设计[J].煤
矿安全，2014，45（02）：111-114.
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