金山店铁矿由于张福山村搬迁滞后,东区下降速度明显低于西区,形成了-340m中段、-410m中段同时开采局面,造成整体通风系统回风混乱,东、西区难以形成安全有效通风网络。依据金山店铁矿矿区现有通风系统分布及中段平面布置状况,基于ANSYS-CFX流体模拟软件,提出了以负压截面代替风机出口处负压的建模方法,构建了矿区整体通风模拟网络三维模型。系统模拟了现有通风网络的风流流线分布及风流流动方向,辨识出多中段开采时-410m中段污风对-340m中段的风流污染以及矿区存在局部通风不良区域等问题。为寻求多中段开采通风优化系统,选取金山店铁矿老副井-340m中段回风、老副井-270m中段回风、新回风井-340m中段回风、新回风井-270m中段回风四种可行方案,模拟分析了各方案的进风井风速及出风口负压,以满足风量要求和风机能耗最小为原则,确定了新回风井-270m中段回风为最优方案。利用正交试验分析方法,选取中央溜破系统风机负压、西回风井风机负压、东区新回风井风机负压为研究对象,分别对老主井、西回风井、新回风井出口风速进行了三因素三水平显著性方差分析,建立了选择风机负压参数调节风量分配的风机负压—出口风速函数,实现了通风系统风量、风压优化分配。
利用ANSYS—CFX流体模拟软件,以负压截面代替风机出口处风压技术建立的矿区整体通风系统模拟模型,实现了通风系统存在问题辨识,方案优化,通风系统参数选择,克服了矿山网络模拟不能实现矿山整体模拟的不足,具有较强的适用性。