基于Ventsim的漳村矿通风系统优化研究

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安全、稳定与合理的矿井通风系统,对于保障矿井生产的有序、高效和低耗进行具有至关重要的作用。但是,随着矿井生产活动的不断进行,使矿井通风系统的网络结构发生变化,同时,诸如瓦斯地质、矿压与煤炭自燃危险性等矿山地质因素也悄然改变,此外,由于受到采矿活动的影响,矿井通风系统参数发生渐变和突变,这些必然对矿井通风系统的正常运行产生影响,造成不利于安全生产和技术经济不合理的状况。因此,通过引入系统工程、模糊数学与最优化等理论,对矿井通风系统进行优化设计、运行状态模拟、评价和最优选择,从而得到技术性、安全性和经济性最优的矿井通风系统显得尤为重要。本文基于相关矿井通风理论与技术,以潞安集团漳村矿为例,在矿井计划贯通西扩区进风立井的背景下,采用调查计算与模拟相结合的方法,首先,在漳村矿进行实际测量和计算的基础上,分析得到漳村矿通风系统存在的主要问题是:部分井巷风速超标,有效风量率低,部分用风地点用风紧张,用风段阻力所占总阻力比值较小,风井数目较多,不便于管理,各回风井风机功耗较高,且效率低,不利于矿井节能降耗和通风管理等。其次,利用Ventsim三维可视化矿井通风仿真模拟软件,建立了与矿井实际高度吻合的漳村矿通风系统三维可视化模型,模型的模拟数值与实际值相对误差较小,各类通风参数相对误差均在5%以内,并对拟定的四种优化方案进行了风网解算分析,认为采用第三种方案:贯通西拓区进风立井,调整部分通风线路及设施,或者采用第四种方案:贯通西拓区进风立井,将西回风井改为进风井,均能够更大程度上缓解二水平及+480水平各采区的用风压力,为今后要开采的27采区、28采区和29采区提供通风便利,且经济性比较合理,为矿井的可持续发展提供支持,适合矿井参考选择。最后,通过建立的漳村矿矿井通风系统层次分析模型,确定各层因素的影响权重后,对四种优化方案进行定量计算可得:第四种方案的AHP评价总得分最高,即按照AHP分析方法,贯通西拓区进风立井,将西回风井改为进风井,是满足技术性、安全性和经济性的最优化方案。
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