矿井通风系统为井下各地点提供新鲜风流,维持其良好的作业环境,对于矿业生产至关重要。随着社会的发展,公众对职业卫生、工作环境愈加重视,矿山企业也更注重矿井通风对井下作业的影响。本文依托于《鲁奎山铁矿井下通风系统优化调节与改造》项目,采用数值模拟和数学分析的方法,定性和定量分析和研究了鲁奎山铁矿井下通风优化方案的工程适配性、技术可行性、经济合理性等指标,并使用灰色层次分析法进行决策分析。主要研究工作包括:(1)查阅国内外的矿井通风相关文献,对矿井通风优化、灰色层次分析法进行相关理论学习。参考风流分配基本定律对建立风流流动特性数学模型进行总结,掌握了通风解算原理,并对通风系统的优选方案进行了梳理分析。(2)进行资料收集和实地测量,参考鲁奎山铁矿管理方的需求,在现有背景下制定两个阶段的通风优化方案。第一阶段为必须工程,二阶段从经济性和可靠性角度出发,将第优化分为方案A和方案B。通过分析,明确鲁奎山铁矿通风系统的工程适配性、技术可行性、经济合理性三个优化评价一级指标。(3)运用Ventsim软件,建立矿山通风优化方案立体图;并对风路进行解算,确定通风量为83.63 m³/s和85.10 m³/s的方案A、B各主要巷道风量的基本信息;并对通风优化方案的执行难度、方案与矿山适配性、后续管理难度做出对比分析。(4)核算了通风方案A、B的风量供需比分别为1.130和1.092;根据风量解算中的得到的风速并让其与现行GB16423-2006—《金属非金属矿山安全规程》规定进行比较,两方案都符合要求;运用Fluent软件,模拟通风优化方案A、B中,鲁奎山铁矿1540 m分层东侧掘进巷道的温度场分布云图和粉尘浓度分布云图,定性分析了局部巷道温度与粉尘浓度分布,进而明确两方案在掘进巷道中对气象影响的差异。(5)对鲁奎山铁矿通风优化方案的直接资金投入和间接资金投入进行核算,方案A、B的直接资金投入分别为4万元、52.4万元;间接资金投入分别为36.21万元,32.62万元;对鲁奎山铁矿的直接资金投入和间接资金投入所得到的矿山预期收益进行演化博弈分析,得出:矿山在不同方案的选择中,若考虑相关部门的监督作用;则结果表明若预期收益固定,则资金总投入将趋近一致。(6)采用灰色层次分析法,对决策鲁奎山铁矿通风优化方案的指标取值进行加权运算,得到通风优化方案A、B的综合值分别为619.99和645.36,通风优化方案B相比通风方案A而言为最优选择。