从当前我国的煤矿安全事故统计发现,但凡能造成重特大事故发生的,一般都与通风系统有关,或者是通风系统不合理,或者是通风系统本身就没有完整地形成,导致包括瓦斯爆炸、煤尘爆炸等重特大事故。另外,由于矿井建设和生产在不断的变化如巷道在不断地开拓延伸,工作面生产在不断地推进, 某一时间段的合理的通风系统,但过了一段时间就有可能不合理,如:有些巷道或工作区域的风速过大,有些巷道风量很小,造成瓦斯等有害气体积聚,给矿井安全留下严重的隐患,因此,整个矿井的通风系统也是一个动态的变化过程。
构建合理的矿井通风系统,就是根据矿井条件,选择最优的通风方式和通风方法,构建通风网络,利用通风动力,以相对经济的方式,向井下各用风地点提供足量的新鲜空气,保持井下工作环境温度、湿度、空气质量条件适宜,保证井下作业人员的生命安全并提供良好的劳动环境,并且要求在发生灾害时,能及时而有效地控制风向及风量,并配合其它措施,将事故控制在一定范围内,防止灾害的进一步扩大。一套合理的通风系统对于保证矿井安全生产极为重要。
先进的矿山企业,往往都非常重视矿井通风安全定量评估工作。矿山通常配备专业人员或者委托第三方技术人员,采用先进的三维数值模拟分析和决策支持系统,定期对矿井进行通风定量评估优化工作。根据经验,一个矿井通常3-6个月需要对全矿井风量定量评估一次。我国目前的矿井通风能力核定,大多处于定性的评估阶段,虽然规程对全矿井通风阻力测定和日常测风工作进行了要求,但数据大多停留在纸面,缺乏对数据的深入建模分析和可视化解译。少数矿井也开展了相关的通风网络解算工作,但因为缺乏专业技术人员,通风数据分析管理总体还处于比较初级的水平。
为实现以上目的,必须借助于现代化的信息管理技术,以计算机作为辅助手段,来对矿井通风系统进行管理。使用计算机图形技术建立矿井真三维通风网络模型,对巷道的断面、风阻以及通风构筑物等参数进行赋值,实现通风系统的数字化和三维可视化,然后通过成熟的算法对通风网络数据进行处理、解算,对通风过程进行动态模拟,对矿井调风方案进行预先仿真模拟,从而为矿山安全管理决策提供定量的数据支持,提升矿井通风系统安全保障水平。
矿井三维通风仿真模拟系统建成后可作为矿山通风辅助决策分析平台,可广泛应用于:矿井通风系统管理与优化,通风系统薄弱环节三维可视化展现与预警(如:风速过大、微风、污风循环),通风系统调整方案制定及预先仿真模拟(如:预测巷道贯通、延伸、密闭、工作面搬迁或者风机叶片角调整后通风系统通风能力和稳定性),应急预案制定及避灾线路动态分析,风机工况点分析,自然风压分析,井下岩温、风温及火灾条件下通风系统状态模拟分析及应对方案,反风演习模拟与分析、通风系统经济性分析以及以三维通风仿真为基础的通风管理决策支持等领域,帮助煤矿实现以数值分析为基础的实时、动态、合理和科学的通风系统管理。

GinVent三维智能通风决策分析平台以流体力学和热力学为基础,实现矿井通风系统全要素、全流程、全数据的动态集成、三维展现与联动控制。为矿井通风系统风流最优配置、未来通风系统预先模拟与定量预判、灾害情况下通风系统稳定性与可靠性预先仿真提供定量决策分析支持。 通过三维建模,系统将复杂的通风参数和通风过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来,基于三维智能通风决策分析平台,可进行:矿井通风系统管理与优化,通风系统薄弱环节三维可视化展现与实时数据报警(如:风速过大、微风、污风循环),通风系统调整方案制定及预先仿真模拟(如:预测巷道贯通、延伸、密闭、工作面搬迁或者风机叶片角调整后通风系统通风能力和稳定性),应急预案制定及避灾线路动态分析,风机工况点展现和假设性预测,自然风压分析,井下岩温、风温及火灾条件下非稳态通风系统模拟分析,反风演习模拟与分析、通风系统经济性分析,通过接入风机、井下环境参数、精准测风数据、主要有毒有害气体参数、风门风窗等通风构筑物状态数据,实现智能分析、实时按需调风,帮助矿井实现实时、动态、合理和科学的通风管理。
矿山通风系统解算和通风系统优化的目标主要包含两个方面:基本目标是为井下各巷道和作业面提供安全、舒适的工作环境;第二个目标是使井下工作环境在保证安全安全通风条件下,通风系统投资与运行费用达到最低。
保证矿井通风系统安全可靠需要采用合适的通风设备、合理的通风网络和多部门工作的配合。金码公司在通风解算、通风仿真领域具有国际先进技术,金码公司三维矿井通风模拟系统将大幅提升矿山企业通风管理的科学性和可操作性。系统提供简单易学的通风模拟软件操作平台,三维可视化的建模工具,对通风环节各关键数据的动态模拟,污染物扩散过程模拟,风机工况点分析和通风成本分析等工具,矿井通风管理人员将更容易发现和防止通风环节可能导致的灾害。


以三维通风模型系统为基础的矿井通风管理主要包括如下几方面的工作:
1.建立通风网络数据库:通风数据库包括通风网络的主要属性:名称、编号、始点坐标、终点坐标、长度、断面参数、支护类型、摩擦阻力系数、风阻、风量、风压、自然风压、风机的个体特性曲线系数等。通风网络数据库是通风网络解算、通风模拟的基础。
2.通风网络解算和通风模拟:系统可以根据通风网络模型和通风网络数据库解算出自然风压或者风机工况点状态下风网状态。系统可对各主要参数进行着色、显示结果非常直观。
3.通风经济性评价:可提供通风网络优化功能,计算各个主要巷道的通风和采矿成本。在保证通风系统安全的基础上合理减少通风成本。
4.污染物扩散模拟:可在三维环境下设置污染源位置,系统可以模拟污染物的扩散时间、扩散比例等。

