礦井三維通風仿真系統

從當前我國的煤礦安全事故統計發現，但凡能造成重特大事故發生的，一般都與通風系統有關，或者是通風系統不合理，或者是通風系統本身就沒有完整地形成，導致包括瓦斯爆炸、煤塵爆炸等重特大事故。另外，由於礦井建設和生產在不斷的變化如巷道在不斷地開拓延伸，工作面生產在不斷地推進,某一時間段的合理的通風系統，但過了一段時間就有可能不合理，如：有些巷道或工作區域的風速過大，有些巷道風量很小，造成瓦斯等有害氣體積聚，給礦井安全留下嚴重的隱患，因此，整個礦井的通風系統也是一個動態的變化過程。
構建合理的礦井通風系統，就是利用通風動力，以最經濟的方式，向井下各用風地點提供足量的新鮮空氣，提供適宜的溫度、濕度，保持良好的氣候條件，以保證井下作業人員的生命安全和改善勞動環境的需要，採取符合實際的礦井通風方式、礦井通風方法和礦井通風網路；並且要求在發生災害時，能及時而有效地控制風向及風量，並配合其它措施，將事故控制在一定範圍內，防止災害的進一步擴大。因此，一套合理的通風系統對於保證煤礦安全生產極為重要。
為實現以上目的，必須藉助於現代化的信息管理技術，以計算機作為輔助手段，來對礦井通風系統進行管理。使用計算機圖形技術建立礦井真三維通風網路模型，對巷道的斷面、風阻以及通風構築物等參數進行賦值，實現通風系統的數位化和三維可視化，然後通過成熟的算法對通風網路數據進行處理、解算，對通風過程進行動態模擬，從而為礦山管理人員和技術人員提供必要的數據支持，以輔助通風和生產決策。
礦井三維通風動態仿真模擬系統是當前通風領域世界領先的軟體系統。通過三維建模，系統將複雜的通風參數和通風過程以三維動態圖形的方式簡單、直觀的展現出來，通風技術人員可從任意角度觀察和調整通風系統，實現巷道風量分配的實時解算和分析，幫助提高礦井通風決策人員的科學決策水平。該系統建成後可作為礦山通風輔助決策分析平台，可廣泛套用於：礦井通風系統管理與最佳化，通風系統薄弱環節三維可視化展現與預警(如：風速過大、微風、污風循環),通風系統調整方案制定及預先仿真模擬（如：預測巷道貫通、延伸、密閉、工作面搬遷或者風機葉片角調整後通風系統通風能力和穩定性），應急預案制定及避災線路動態分析，風機工況點分析，自然風壓分析，井下岩溫、風溫及火災條件下非穩態通風系統模擬分析，反風演習模擬與分析、通風系統經濟性分析以及以三維通風仿真為基礎的通風管理決策支持等領域，幫助煤礦實現實時、動態、合理和科學的通風管理，為實現礦井通風系統實時聯網管理打下基礎。
礦井三維通風仿真系統主要套用於：井工礦井通風系統設計、多級機站通風網路解算和最佳化、礦井降溫除塵定量分析、爆破排煙動態模擬、循環風預測、反風演習模擬、以及以三維通風仿真為基礎的通風決策支持等領域。
系統主要功能：
系統標準功能
★ 新建礦山通風網路系統設計、解算和風流動態模擬；
★ 生產礦山風流動態模擬；
★ 任意風路固定風量、固定風壓、網路風流按需分配仿真；
★ 模擬新掘或廢棄井巷後風網系統的變化；
★ 模擬風門、風窗、密閉等通風構築物設定和風量調節效果;
★ 通風模擬井巷斷面或長度變化；
★ 輔助進行短期和長期通風系統規劃；
★ 在風網最佳化設計的基礎上進行風機選型，風機運行工況點分析；
★ 支持對主輔扇、局扇建模和多級機站聯合運轉分析；
★ 風機調速、反風模擬；
★ 主要風路經濟斷面選型、風網通風經濟性評價；
★ 穩態模擬煙霧、粉塵、有害氣體擴散路徑和濃度，輔助進行災害預案制定和緊急情況處理；
系統高級功能
★ 礦井自然風壓分析；
★ 支持對深井礦井進行空氣可壓縮分析，並自動調整風機特性曲線；
★ 可對通風系統進行全局最佳化，推薦最佳化模式下的關鍵巷道斷面尺寸，支持對高損耗風路設計多達10種斷 面尺寸並對相應的通風成本和通風能力進行曲線分析；
★ 可對井下熱源、冷源和濕源進行建模，可在三維可視化環境中實現對礦井加熱/降溫效果進行定量分析；
★ 串聯通風和污風循環預測；
★ 爆破除煙和瓦斯突出動態擴散模擬分析；
系統特點：
★ 通過對礦井通風系統數據進行三維可視化建模，將整個礦井通風系統直觀、動態的展現出來，系統建成後可作為礦山企業進行通風系統管理和調整的決策分析平台；
★ 可有效的幫助礦山企業進行科學的通風系統管理和調整，及時預測和發現通風系統薄弱環節，合理節約通風成本；
★ 兼容對礦體、礦區地形、地質構造，井下實測三維模型數據的真三維可視化建模和整合；
★ 在三維可視化環境中通過對風速、風量、風壓、通風成本、熱量、高程等幾十種數據進行計算並設定顏色圖例，幫助用戶快速對數據進行分析和解譯；
★ 經濟性分析工具幫助最佳化關鍵巷道經濟斷面，可自動從風機資料庫中選擇最經濟可靠的風機類型；
★ 可對井下爆破排煙和柴油機排放物進行動態擴散模擬；
★ 可對井下熱源、冷源和濕源進行建模，可在三維可視化環境中實現對礦井降溫效果進行定量分析；
★ 支持任意多級機站通風系統解算，循環風預測，風機調速、開關和反風模擬；
★ 兼容其他三維模型數據。可直接導入AutoCAD DXF檔案生成通風網路圖，也可將建好的三維模型直接導出到 AutoCAD中形成通風立體圖；
★ 系統簡單易學，容易上手，適合於任意通風複雜度井工礦山，現已在國內大型金屬礦山企業、煤礦和礦業類科研院所得到廣泛套用；
★ 可針對大型礦山企業的需要進行定製開發，在三維可視化通風仿真系統的基礎上整合風機監控系統和井下環境監控系統實時數據；
金碼軟體（北京）有限公司致力於為礦山企業提供國際領先、專業系統化的礦井三維通風仿真系統、大型礦山三維可視化系統、礦山精益管理系統和數字礦山整體解決方案。