在矿井开采过程中,通风系统是保障矿工生命安全和生产效率的关键环节。然而,矿井通风管理面临着诸多挑战,由于矿井通风系统复杂多变,矿井地质条件和开采条件多种多样,需要对通风系统进行优化改造,优化通风系统可以提升生产效率,保证安全性和促进可持续发展。可以有效地提高矿山通风系统的安全性,预防事故的发生,保障矿工的生命安全。 根据武山矿通风系统的特点,对武山矿进行通风系统检测,发现该矿南北矿带需风量差异大,南矿带用风点增加导致需风量增加,南北矿带总体风量需要调节;采场的局部通风方式存在问题,采场的污风被局扇吹进采场深处最终逃逸进联络巷,严重影响井下通风条件,局部采场通风方式需要改造。本文在矿井通风系统检测的基础上,针对武山铜矿存在问题,分别进行三维仿真模拟和数值模拟研究,通过模拟结果的验证,为武山铜矿通风系统优化提供参考。研究内容与模拟结果如下: (1)南北矿带风量调节采用软件Ventsim进行三维仿真模拟,建立矿山通风系统立体图,按照优化方案改造后对全矿通风系统进行网络解算。模拟结果发现:利用南北大巷作为南北矿带风量调节的通道,安装辅扇调节,调节风量44.5m³/s,模拟效果优异。 (2)原本的采场通风方式会使污风进入联络巷,通风效果不达标。采场改造以-330分段S1采场为例,将采场末端与上段溜井连通形成专用回风井。根据计算流体力学原理,运用软件Comsol对改造后采场进行数值模拟。模拟结果发现:采场平均风速为1.8m/s,高于金属矿山采场最低速度的0.25m/s,并且能够满足采场需风量要求,模拟结果符合要求。 (3)对改造后通风系统进行检测,验证优化效果。检测结果发现:通风系统优化改造模拟结果与实际相符,通风系统各项指标均有显著提升,通风系统综合效率达到78%。现有通风条件能够满足现在采掘规模和生产要求,本次优化改造效果显著。 通过整体仿真模拟与局部数值模拟相结合,为矿井优化设计提供依据,保证矿井通风系统有效性、安全性和经济性,对矿山安全高效生产具有重要意义。 图[32]表[18]参[67]