王軍民

摘要：礦井通風(fēng)是解決井下空氣污染，降低井下溫度，保障作業(yè)工況環(huán)境最有效的手段。針對(duì)沃溪坑口現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量難以控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)按需通風(fēng)的問(wèn)題，采用iVent礦井通風(fēng)系統(tǒng)平臺(tái)，構(gòu)建了沃溪坑口通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系和網(wǎng)絡(luò)解算模型。對(duì)沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，結(jié)合礦井風(fēng)機(jī)風(fēng)量及阻力對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行診斷，并基于分析診斷結(jié)果對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。研究結(jié)果為礦山改造現(xiàn)有通風(fēng)設(shè)施和通風(fēng)系統(tǒng)日常管理提供了數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng);iVent礦井通風(fēng)系統(tǒng)平臺(tái);通風(fēng)診斷;通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化;網(wǎng)絡(luò)解算

中圖分類(lèi)號(hào)：TD724????????? 文章編號(hào)：1001-1277（2021）12-0033-05

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20211207

引 言

礦井通風(fēng)是指利用機(jī)械或自然風(fēng)壓，使地表新鮮空氣進(jìn)入礦井，并在各井巷中按生產(chǎn)要求進(jìn)行定向和定量流動(dòng)，最終把污濁的空氣排出礦井外的全過(guò)程。地下開(kāi)采礦山井下通風(fēng)能夠排除井下有毒有害氣體，排除井下作業(yè)環(huán)境內(nèi)的粉塵，同時(shí)能為井下作業(yè)人員提供新鮮空氣，為高溫礦井排熱降溫[1-3]。

湖南辰州礦業(yè)有限責(zé)任公司（下稱(chēng)“辰州礦業(yè)公司”）沃溪坑口井下無(wú)柴油設(shè)備，但井下作業(yè)環(huán)境溫度高、濕度大，爆破后產(chǎn)生的大量有毒有害氣體和浮塵無(wú)法有效排除，進(jìn)一步污染了井下作業(yè)環(huán)境。原有通風(fēng)系統(tǒng)存在諸多弊病，例如：井下串風(fēng)嚴(yán)重，各個(gè)中段配風(fēng)難以得到有效控制，如果在進(jìn)風(fēng)段控制風(fēng)壓風(fēng)量則工程量巨大并且不利于輸送，又由于只有2處專(zhuān)用回風(fēng)豎井連通的限制，所以即使從回風(fēng)段控制配風(fēng)，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)按需配風(fēng)的要求。此外，井下通風(fēng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，運(yùn)行情況較難確定，難以做出合理的調(diào)整。

為了有效地沖淡和排除井下有毒有害氣體，并減少浮塵，降低井下溫度和濕度，創(chuàng)造良好的井下作業(yè)條件，降低礦山通風(fēng)成本，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)通風(fēng)效果，在對(duì)辰州礦業(yè)公司沃溪坑口通風(fēng)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，借助iVent礦井通風(fēng)系統(tǒng)平臺(tái)（下稱(chēng)“iVent”），提出了一套系統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，在三維可視化狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管理，為礦山通風(fēng)管理者提供必要的技術(shù)支持和決策依據(jù)[4-5]。

1 工程概況

辰州礦業(yè)公司的前身是冶金工業(yè)部湘西金礦，其本部沃溪坑口具有140多年的采礦史。沃溪坑口是一個(gè)多中段、超100個(gè)采掘作業(yè)點(diǎn)同時(shí)作業(yè)的高溫?zé)岷ΦV井，是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的千米礦井之一。

沃溪坑口經(jīng)過(guò)新回風(fēng)豎井建設(shè)工程改造實(shí)施后，礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為：原東部風(fēng)井變?yōu)檫M(jìn)風(fēng)井，原西部風(fēng)井、1#主井（240 m平硐口）、2#副井、1#副井進(jìn)風(fēng)井至16中段，經(jīng)2#主井、3#副井至32中段，再經(jīng)V3地井、V7地井、4#副井下到42中段，西部風(fēng)井下到28中段，東部風(fēng)井下至32中段，同時(shí)礦區(qū)新建2#明豎井的進(jìn)風(fēng)直接下至42中段、44中段，新回風(fēng)豎井回風(fēng)。礦井風(fēng)流清洗作業(yè)面和吸收深部高溫區(qū)域的熱量后匯流至36中段、41中段通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道，在新回風(fēng)豎井地表主扇風(fēng)機(jī)（ANN-2500/1250B）作用下排出地表，系統(tǒng)總排風(fēng)能力大于160 m3/s。沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

iVent是以礦井通風(fēng)理論、圖論、計(jì)算機(jī)技術(shù)及三維可視化技術(shù)等理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，基于Dimine數(shù)字采礦軟件系統(tǒng)平臺(tái)核心技術(shù)構(gòu)建的三維仿真通風(fēng)動(dòng)態(tài)模擬作業(yè)平臺(tái)，三維模擬礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的空間位置和層位關(guān)系，內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)構(gòu)建調(diào)整機(jī)制，可用于通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、通風(fēng)改造、通風(fēng)優(yōu)化及通風(fēng)測(cè)定等工作。iVent礦井通風(fēng)系統(tǒng)界面如圖2所示。

在結(jié)合沃溪坑口實(shí)際測(cè)量的基礎(chǔ)上，依據(jù)沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)CAD平面圖，借助Dimine數(shù)字采礦軟件系統(tǒng)平臺(tái)，提取通風(fēng)巷道中心線，再將提取的巷道中心線導(dǎo)入到iVent中，構(gòu)建沃溪坑口通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系，對(duì)沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化、可視化處理，錄入風(fēng)阻參數(shù)值、風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)等解算相關(guān)數(shù)據(jù)，迭代計(jì)算并與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比修正，構(gòu)建沃溪坑口通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算模型，如圖3所示。

3 通風(fēng)系統(tǒng)狀態(tài)分析診斷

3.1 礦井需風(fēng)量核算

礦井通風(fēng)主要有以下4個(gè)方面的作用：排除有毒有害氣體，排除作業(yè)環(huán)境粉塵，為井下作業(yè)人員提供新鮮空氣，高溫礦井排熱降溫。根據(jù)沃溪坑口目前的工藝（無(wú)柴油設(shè)備）和地質(zhì)條件，其最突出的問(wèn)題是井下高溫高濕的作業(yè)環(huán)境[6-7]。因此，以調(diào)節(jié)高溫高濕的作業(yè)環(huán)境計(jì)算需風(fēng)量。

礦井空氣是由空氣和少量水蒸氣2部分混合而成的濕空氣，它所含的全部熱量用熱焓表示。風(fēng)流通過(guò)某段巷道時(shí)，空氣與周?chē)h(huán)境進(jìn)行熱交換。根據(jù)熱平衡方程[8]計(jì)算空氣熱焓。

i2G2=i1G1+∑q（1）

式中：i2為巷道出風(fēng)端空氣熱焓（kJ/kg）;G2為巷道出風(fēng)量（以質(zhì)量計(jì)）（kg/s）;i1為巷道入風(fēng)端空氣熱焓（kJ/kg）;G1為巷道入風(fēng)量（以質(zhì)量計(jì)）（kg/s）;∑q為某段巷道各種熱源散熱量（放熱量）之和（kJ/s）。

空氣熱焓可按下式計(jì)算：

i=[0.24t+（0.47t+595）d/1 000]×4.187（2）

式中：i為空氣熱焓（kJ/kg）;t為干球空氣溫度（℃）;d為空氣中水汽含量（g/kg）;0.24×4.187為干空氣比熱[kJ/（kg·℃）];0.47×4.187為水蒸氣比熱[kJ/（ kg·℃）];595×4.187為水變成水蒸氣時(shí)的汽化熱（kJ/kg）。

根據(jù)GB 16423—2020 《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》規(guī)定，采掘作業(yè)點(diǎn)溫度不得超過(guò)28 ℃（干球空氣溫度），查表知其飽和水蒸氣含量24 g/kg，則其相應(yīng)空氣熱焓為89.25 kJ/kg。

礦井排熱降溫所需風(fēng)量計(jì)算公式為：

Q=∑qρ（id-in）（3）

式中：Q為排熱降溫所需風(fēng)量（m3/s）;ρ為空氣密度，取1.205 kg/m3;id為出口允許最高溫度對(duì)應(yīng)空氣熱焓（kJ/kg）;in為入風(fēng)溫度對(duì)應(yīng)空氣熱焓（kJ/kg）。

各種熱源散熱量（放熱量）之和（∑q）較難確定，其與圍巖對(duì)空氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)、巷道斷面周長(zhǎng)、巷道長(zhǎng)度、圍巖原始溫度都密切相關(guān)。

經(jīng)計(jì)算：in=36.77 kJ/kg，則進(jìn)風(fēng)口空氣熱焓為36.77 kJ/kg;id=84.51 kJ/kg，則出風(fēng)口空氣熱焓為84.51 kJ/kg。

根據(jù)總排熱量可以計(jì)算總需風(fēng)量，同時(shí)考慮風(fēng)量分配不平衡系數(shù)1.1，計(jì)算總需風(fēng)量為160.1 m3/s。

3.2 風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)分析

沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了大面積改造，回風(fēng)豎井井口安裝1臺(tái)套ANN-2500/1250B礦用風(fēng)機(jī)，安裝14塊葉片（風(fēng)機(jī)原設(shè)計(jì)28塊葉片），井下無(wú)輔扇。ANN-2500/1250B礦用風(fēng)機(jī)具有隨時(shí)可改變風(fēng)機(jī)葉片角度及轉(zhuǎn)速的特性，性能較好。風(fēng)機(jī)特性曲線表征工況區(qū)域變化，根據(jù)工況風(fēng)量及風(fēng)壓可確定風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率在68 %以上。

3.3 礦井風(fēng)量分配狀態(tài)分析

沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)主要回風(fēng)分2路：一是41中段以上從上往下通過(guò)36中段、41中段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道排到專(zhuān)用回風(fēng)豎井;二是41中段以下從下往上通過(guò)41中段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道排到專(zhuān)用回風(fēng)豎井，最后通過(guò)專(zhuān)用回風(fēng)豎井排出地表。各路風(fēng)量分配如表1所示。

根據(jù)表1進(jìn)行風(fēng)量配色分析和礦井整體風(fēng)量分配。通過(guò)配色分析，大部分區(qū)域風(fēng)量過(guò)低，只有主要的進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷道風(fēng)量較大，風(fēng)量分配不均勻，部分內(nèi)部巷道形成均壓，無(wú)風(fēng)流流動(dòng)，造成圍巖排熱效果差，作業(yè)地點(diǎn)溫度上升。41中段以上從上往下通過(guò)36中段、41中段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道排到專(zhuān)用回風(fēng)豎井，為下行排風(fēng);41中段以下從下往上通排，為上行排風(fēng)。分析對(duì)比可知，41中段以下的上行排風(fēng)效果優(yōu)于41中段以上的下行排風(fēng)效果。

沃溪坑口采用控制主要回風(fēng)路線風(fēng)量的方法控制系統(tǒng)通風(fēng)，分析可知：?jiǎn)慰刂苹仫L(fēng)路線回風(fēng)量難以實(shí)現(xiàn)按需風(fēng)量供風(fēng)，阻力小的路線風(fēng)流大，由于運(yùn)輸路線的障礙少，因此形成了以主要運(yùn)輸路線為風(fēng)路的通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流無(wú)法高效率流經(jīng)全部工作面，并及時(shí)排出作業(yè)面的圍巖散熱。

3.4 礦井總風(fēng)阻與阻力分布

3.4.1 礦井通風(fēng)難易程度分析

礦井通風(fēng)難易程度一般用等積孔衡量，在相同條件下穿過(guò)斷面越小的孔其壓差損失越大，所以等積孔越大，壓差損失越小，其通風(fēng)越容易。

根據(jù)已經(jīng)建立起的完整三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，沃溪坑口總風(fēng)壓為1 732.11 Pa，總風(fēng)量為161.69 m3/s，總風(fēng)阻為0.066 27 N·s2/m8，等積孔為4.62 m2。

根據(jù)規(guī)程中通風(fēng)難易程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，沃溪坑口礦井通風(fēng)比較容易，總回風(fēng)量也滿(mǎn)足礦井通風(fēng)需求[6]。

3.4.2 礦井阻力分布狀態(tài)分析

阻力分布比較大的區(qū)域集中在專(zhuān)用回風(fēng)豎井、各主要運(yùn)輸系統(tǒng)風(fēng)量大的巷道。造成這樣的主要原因是其線路風(fēng)量大。其不良影響是風(fēng)量分配不均勻，區(qū)域均壓狀態(tài)，造成大部分作業(yè)地點(diǎn)風(fēng)量不夠、風(fēng)速小、排熱不順暢。

4 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

通過(guò)對(duì)沃溪坑口通風(fēng)系統(tǒng)狀態(tài)的分析與診斷，其已經(jīng)具備了完善的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，但局部通風(fēng)區(qū)域仍存在以下問(wèn)題：

1）風(fēng)量分配不合理，深部靠近2#明豎井區(qū)域風(fēng)量充足，中部生產(chǎn)中段由老系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)，供風(fēng)量不足。

2）控制風(fēng)路風(fēng)流的通風(fēng)設(shè)施少，通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量有待提高。

3）專(zhuān)用回風(fēng)豎井只與-610 m 36中段和-735 m 41中段連通，-735 m 41中段回風(fēng)量大，風(fēng)速過(guò)高，特別是靠近專(zhuān)用回風(fēng)豎井的11 m聯(lián)絡(luò)道，風(fēng)速達(dá)27.3 m/s。

針對(duì)上述問(wèn)題，綜合分析采取先易后難、不斷優(yōu)化的措施進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造升級(jí)。

4.1 通風(fēng)設(shè)施提升改造

沃溪坑口風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗都為鐵板焊制，易變形、漏風(fēng)嚴(yán)重，未形成嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn);風(fēng)門(mén)未聯(lián)鎖、不能自動(dòng)關(guān)閉;回風(fēng)巷風(fēng)門(mén)開(kāi)門(mén)過(guò)大，風(fēng)門(mén)難打開(kāi)，易被風(fēng)門(mén)夾傷。

通風(fēng)系統(tǒng)配風(fēng)，實(shí)現(xiàn)按需通風(fēng)的關(guān)鍵是通風(fēng)設(shè)施的有效性，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流分配靠通風(fēng)設(shè)施實(shí)現(xiàn)。為了減少風(fēng)門(mén)夾人及風(fēng)門(mén)風(fēng)窗脫落砸傷人等意外事件的發(fā)生率，貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)政策，提高生產(chǎn)效率，減少由于意外事故發(fā)生導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)井下風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，對(duì)壓差大、風(fēng)量大的巷道，構(gòu)建2道聯(lián)鎖風(fēng)門(mén)，并且經(jīng)行聯(lián)鎖，只能同時(shí)打開(kāi)1扇，并完善相應(yīng)的管理制度，落實(shí)到人，誰(shuí)破壞誰(shuí)賠償。

4.2 通風(fēng)系統(tǒng)配風(fēng)優(yōu)化

根據(jù)沃溪坑口實(shí)際通風(fēng)要求，調(diào)整配風(fēng)，提高41中段上部供風(fēng)，讓上部老系統(tǒng)多進(jìn)風(fēng)，2#明豎井對(duì)41中段以下少供風(fēng)。增加34中段—40中段供風(fēng)，解決中部中段V3和V7、V8礦脈西部供風(fēng)量不足、工作溫度過(guò)高的問(wèn)題。

根據(jù)其目的對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行如下調(diào)整：

1）改造-760 m 42中段2組風(fēng)門(mén)，減少2#明豎井進(jìn)風(fēng)，只通過(guò)-735 m 41中段直接回到專(zhuān)用回風(fēng)豎井。

2）改造-610 m 36中段西風(fēng)障，構(gòu)建永久調(diào)節(jié)風(fēng)窗，此處風(fēng)障調(diào)風(fēng)不穩(wěn)定，若全部打開(kāi)會(huì)有36 m3/s的風(fēng)量從回風(fēng)巷回到專(zhuān)用回風(fēng)豎井;同時(shí)其也控制著-585 m 35中段、-610 m 36中段和-635 m 37中段西部回風(fēng)。調(diào)節(jié)風(fēng)量不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小。

3）-735 m 41中段西側(cè)回風(fēng)巷有臨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，但調(diào)節(jié)回風(fēng)量過(guò)大，后改為在兩分支建立風(fēng)窗，這樣可單獨(dú)控制兩邊回路的回風(fēng)量，根據(jù)V7、V8作業(yè)面溫度適當(dāng)減小回風(fēng)量。

4）在-735 m 41中段東段與回風(fēng)巷設(shè)置了風(fēng)窗，此次主要為V3礦脈工作面回風(fēng)。若要提高V3作業(yè)區(qū)域風(fēng)量需要撤去其風(fēng)窗，同時(shí)在設(shè)置風(fēng)窗時(shí)需控制-735 m 41中段和-710 m 40中段V3地井的來(lái)風(fēng)，防止進(jìn)風(fēng)過(guò)大，造成上部風(fēng)量減小。

5）在-510 m 32中段V8采區(qū)的進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置風(fēng)窗，減小V8采區(qū)工作面供風(fēng)，將多余的風(fēng)供向V3作業(yè)區(qū)。目前供風(fēng)量在16 m3/s以上，通風(fēng)風(fēng)窗控制到5 m3/s以下。同時(shí)在通往V3作業(yè)區(qū)的風(fēng)路上設(shè)置風(fēng)窗，防止向V7、V8深部供風(fēng)，控制風(fēng)量供向V3作業(yè)區(qū)。

6）2#明豎井與專(zhuān)用回風(fēng)豎井直接連通，其路線距離短，風(fēng)阻小，造成底部中段東部漏風(fēng)嚴(yán)重，西部進(jìn)風(fēng)少，V7、V8作業(yè)面溫度偏高，在-785 m 43中段、-810 m 44中段、-835 m 43中段東側(cè)分別設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗，減少東側(cè)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，讓西側(cè)向V7、V8作業(yè)面進(jìn)風(fēng)。

方案調(diào)整前后主要進(jìn)、回風(fēng)巷解算風(fēng)量如表2所示。

由表2可知：調(diào)整前V3和V7、V8礦脈西部作業(yè)面有效風(fēng)量為56.047 m3/s，調(diào)整后為79.694 m3/s，作業(yè)面有效風(fēng)量提高率為42.19 %。因此，上述方案解算驗(yàn)證了結(jié)果，有效風(fēng)量提高42.19 %。

對(duì)V3和V7、V8礦脈西部作業(yè)面進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，使其作業(yè)面有效風(fēng)量從56.047 m3/s增至79.694 m3/s，提高率高達(dá)42.19 %。對(duì)專(zhuān)用回風(fēng)豎井進(jìn)行擴(kuò)刷，擴(kuò)刷前風(fēng)速高達(dá)27 m/s，擴(kuò)刷后降低至8.144 m/s，風(fēng)阻由104.458 Pa降低至3.569 Pa，提高了有效風(fēng)量。

4.3 超速巷道整改

目前，礦井通風(fēng)風(fēng)速較大的巷道有2處：-735 m 41中段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道，其中靠近專(zhuān)用回風(fēng)豎井段風(fēng)速達(dá)27 m/s，風(fēng)量達(dá)120.334 m3/s，風(fēng)阻高，有必要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)刷[9]。根據(jù)式（4）計(jì)算得出其風(fēng)阻。

p=RQ2=alUS3Q2（4）

式中：p為總風(fēng)壓（Pa）;R為總風(fēng)阻（N·s2/m8）;Q為總風(fēng)量（m3/s）;a為摩擦阻力系數(shù);l為兩測(cè)點(diǎn)間的距離（m）;U為測(cè)點(diǎn)斷面周長(zhǎng)（m）;S為測(cè)點(diǎn)斷面面積（m2）。

經(jīng)計(jì)算，p=104.458 Pa。

雖然只有10.828 m長(zhǎng)的巷道，摩擦阻力卻達(dá)到104.458 Pa，若將斷面擴(kuò)刷為寬4.5 m、高3.6 m的三心拱，其斷面面積為14.776 m2，周長(zhǎng)為14.685 m，摩擦阻力系數(shù)為0.005。根據(jù)式（4）計(jì)算得出，p=3.569 Pa，則風(fēng)速為8.144 m/s。由此可以看出，擴(kuò)刷斷面后可大大降低負(fù)壓損失，減小摩擦總阻力，風(fēng)速也降到規(guī)程要求范圍。

5 結(jié) 論

通過(guò)調(diào)研、梳理和分析沃溪坑口通風(fēng)實(shí)際情況，建立了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型，并解算和修正了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)礦山現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行分析和診斷，并提出了通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化和改造方案。

1）基于iVent礦井通風(fēng)系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系和三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算模型，使礦山管理人員能在三維環(huán)境下進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，及時(shí)掌握井巷工程施工進(jìn)度對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的影響，并進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。

2）沃溪坑口礦井通風(fēng)比較容易，風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率在68 %以上，總回風(fēng)量能夠滿(mǎn)足礦井通風(fēng)需求，但單控制回風(fēng)路線回風(fēng)量難以實(shí)現(xiàn)按需風(fēng)量供風(fēng)，阻力分布比較大的區(qū)域集中在專(zhuān)用回風(fēng)豎井、各主要運(yùn)輸系統(tǒng)風(fēng)量大的巷道，風(fēng)流無(wú)法高效流經(jīng)全部工作面。

3）基于通風(fēng)狀態(tài)分析診斷結(jié)果，通過(guò)對(duì)風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗等構(gòu)筑物的改造升級(jí)，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)配風(fēng)方案，整改部分超速巷道，解決了各中段存在串風(fēng)的問(wèn)題，在井下總回風(fēng)量滿(mǎn)足需求的前提下，保證了風(fēng)量均勻分布，使風(fēng)流有效流經(jīng)各作業(yè)面，幫助作業(yè)區(qū)域及時(shí)散熱。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 魏連江，康家康，宋小林，等.礦井通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)指標(biāo)及分級(jí)方法[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，50（4）：649-657.

[2] CHEN K，SI J，ZHOU F，et al.Optimization of air quantity regulation in mine ventilation networks using the improved differential evolution algorithm and critical path method[J].International Journal of Mining Science and Technology，2015，25（1）：79-84.

[3] 黃壽元，蔡建華，李剛.沃溪坑口千米深井降溫技術(shù)研究與實(shí)踐[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2016，24（3）：81-86.

[4] 黃俊歆.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控算法與三維可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2012.

[5] 趙書(shū)剛.礦山平行系統(tǒng)理論及其在通風(fēng)智能管理中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2014.

[6] CHATTERJEE A，ZHANG L，XIA X.Optimization of mine ventilation fan speeds according to ventilation on demand and time of use tariff[J].Applied Energy，2015，146：65-73.

[7] 段明岸.基于AutoCAD的礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D].西安：西安科技大學(xué)，2012.

[8] 鐘德云，王李管，畢林，等.基于回路風(fēng)量法的復(fù)雜礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算算法[J].煤炭學(xué)報(bào)，2015，40（2）：365-370.

[9] 吳新忠，韓正化，魏連江，等.礦井風(fēng)流智能按需調(diào)控算法與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，50（4）：725-734.

Optimization and modification of mine ventilation system at Woxi Pithead based on iVent

Wang Junmin

（Hunan Gold Group Co.，Ltd.）

Abstract：Mine ventilation is the most effective means to solve underground air pollution，lower underground temperature and ensure comfortable working environment.In view of the situation that the air volume of the existing ventilation system in Woxi Pithead is difficult to control and the system can not realize ondemand ventilation，this paper used the iVent shaft ventilation system platform to build the topology relationship and network solution model of Woxi Pithead ventilation network.The paper analyzed the operation state of Woxi Pithead ventilation system，diagnosed the whole set of system according to the air volume state and resistance of mine fan，and optimized the ventilation system based on the analysis and diagnosis results.The research results provide data support and theoretical basis for the mine to improve and transform the existing ventilation facilities and daily management of the ventilation system.

Keywords：mine ventilation;iVent ventilation system platform;ventilation diagnosis;ventilation system optimization;network solution