矿山通风系统的正常运转是矿山开采的必要条件之一,通过矿井通风监测系统可以实时掌握矿山通风系统现状、分析诊断井下系统故障、危险事故时决策救援,通风监测系统的重要性不言而喻。本文以鲁奎山铁矿矿井通风系统为研究对象,收集整理相关图纸资料;通过现场井下通风系统环境参数测试,井下巷道三维立体模型建立和Ventsim通风系统进行解算模拟;运用理论分析和聚类算法对通风监测系统风压和风速监测点的选址布局进行了研究分析。(1)本文根据鲁奎山铁矿井下4个中段和10个分层的巷道实测图纸绘制完善了鲁奎山铁矿井下通风图件:鲁奎山铁矿通风系统图和鲁奎山铁矿通风网络图;(2)制定了鲁奎山铁矿井下通风系统现场测试方案,选取了井下特征分支巷道及主要进回风和用风巷道为测试点测试井下通风系统环境参数,统计分析测试数据掌握矿山通风系统现状;(3)建立鲁奎山铁矿井下巷道三维模型导入Ventsim通风模拟软件,建立模拟数据库,完成鲁奎山铁矿通风系统模拟,经过计算校验,鲁奎山铁矿通风模拟系统的主要进回风巷道风量值与现场测试值相对误差在5%以下,模拟系统可用于通风系统管理及分析;(4)通过K-means聚类算法对鲁奎山铁矿井下通风系统进行聚类分区,在考虑井下巷道空间和不考虑井下巷道空间位置的两种情况下进行聚类分区,分析对比分区结果得到考虑巷道空间位置的分区更合理。计算聚类评价指标BD值,确定分区数目为6个时聚类分区效果最佳,分别计算分区内节点平均欧式距离,选取与其他节点平均欧式距离最小的节点作为监测点;(5)通过计算鲁奎山铁矿通风系统的灵敏度矩阵、分支巷道的影响度、被影响度数值,根据灵敏度矩阵的特征选取了风速监测点,借助Ventsim模拟软件分析分支巷道风阻改变时其他巷道风量发生变化的巷道集合,验证监测点的合理性。通过Ventsim验证选址布局8个风速监测点的监测范围。