一、什么是礦井三維通風(fēng)仿真

構(gòu)建合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，就是采取符合實(shí)際的礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，利用通風(fēng)動(dòng)力，以最經(jīng)濟(jì)的方式，向井下各用風(fēng)地點(diǎn)提供足量的新鮮空氣、排除有毒有害氣體，提供適宜的溫度、濕度，保持良好的井下工作環(huán)境，以保證井下作業(yè)人員的生命安全并改善井下勞動(dòng)作業(yè)環(huán)境。同時(shí)要求在礦井發(fā)生災(zāi)害時(shí)，能及時(shí)而有效地控制風(fēng)向及風(fēng)量，并配合其它措施，將事故控制在一定范圍內(nèi)，防止災(zāi)害的進(jìn)一步擴(kuò)大。一套動(dòng)態(tài)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)于保證煤礦安全生產(chǎn)極為重要。

科學(xué)合理的通風(fēng)管理系統(tǒng)建設(shè)，必須借助于現(xiàn)代化的信息管理技術(shù)，以計(jì)算機(jī)作為輔助手段，來對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行管理。使用計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)建立礦井真三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)巷道的斷面、風(fēng)阻以及通風(fēng)構(gòu)筑物等參數(shù)進(jìn)行賦值，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)字化和三維可視化，然后通過成熟的算法對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、解算，對(duì)通風(fēng)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，從而為礦山管理人員和技術(shù)人員提供必要的數(shù)據(jù)支持，以輔助通風(fēng)和生產(chǎn)決策。通過三維建模，將復(fù)雜的通風(fēng)參數(shù)和通風(fēng)過程以三維動(dòng)態(tài)圖形的方式簡(jiǎn)單、直觀的展現(xiàn)出來，通風(fēng)技術(shù)人員可從任意角度觀察和調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)巷道風(fēng)量分配的實(shí)時(shí)解算和分析，幫助提高礦井通風(fēng)決策人員的科學(xué)決策水平。

礦井三維通風(fēng)仿真系統(tǒng)建成后可作為礦山通風(fēng)輔助決策分析平臺(tái)，可廣泛應(yīng)用于：礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理與優(yōu)化，通風(fēng)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)三維可視化展現(xiàn)與預(yù)警(如：風(fēng)速過大、微風(fēng)、污風(fēng)循環(huán)),通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案制定及預(yù)先仿真模擬（如：預(yù)測(cè)巷道貫通、延伸、密閉、工作面搬遷或者風(fēng)機(jī)葉片角調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)能力和穩(wěn)定性），應(yīng)急預(yù)案制定及避災(zāi)線路動(dòng)態(tài)分析，風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)分析，自然風(fēng)壓分析，井下巖溫、風(fēng)溫及火災(zāi)條件下非穩(wěn)態(tài)通風(fēng)系統(tǒng)模擬分析，反風(fēng)演習(xí)模擬與分析、通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析以及以三維通風(fēng)仿真為基礎(chǔ)的通風(fēng)管理決策支持等領(lǐng)域，幫助煤礦實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、合理和科學(xué)的通風(fēng)管理，為實(shí)現(xiàn)礦井按需分風(fēng)、智能調(diào)風(fēng)打下基礎(chǔ)。

二、礦井三維通風(fēng)仿真實(shí)施技術(shù)成果包括：

1、 建立煤礦通風(fēng)系統(tǒng)三維可視化數(shù)值分析軟件平臺(tái)，軟件平臺(tái)包含火災(zāi)模擬功能，軟

件每個(gè)礦配置多個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)，能同時(shí)允許礦方多名技術(shù)或通風(fēng)管理人員對(duì)三維通風(fēng)模型進(jìn)行編輯和模擬分析，金碼公司提供長(zhǎng)期免費(fèi)軟件升級(jí)服務(wù)。

2、建立煤礦真三維通風(fēng)仿真模型，該模型真實(shí)有效的反應(yīng)礦井通風(fēng)現(xiàn)狀，并可隨礦井通風(fēng)系統(tǒng)的變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)整?；诘V井真三維通風(fēng)仿真模型，可進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案制定及合理性分析，礦井中、長(zhǎng)期通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)測(cè)，反分演習(xí)模擬及應(yīng)急預(yù)案動(dòng)態(tài)模擬等。

3、培養(yǎng)3~5名能熟練使用三維通風(fēng)軟件平臺(tái)進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算、通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)測(cè)分析和礦井日常通風(fēng)管理專業(yè)技術(shù)人員；

本項(xiàng)目的成功實(shí)施將為礦井通風(fēng)數(shù)字化定量動(dòng)態(tài)管理；科學(xué)決策，通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)定量調(diào)整；提高礦井安全運(yùn)行水平，降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面創(chuàng)造條件。

三、礦井三維通風(fēng)仿真軟件平臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)：
1、 系統(tǒng)需基于三維可視化通風(fēng)仿真圖形管理平臺(tái)，建立的三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖形真實(shí)反映巷道空間關(guān)系，任意通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)由三維坐標(biāo)（X,Y,Z）進(jìn)行控制，系統(tǒng)需兼容AutoCAD圖形數(shù)據(jù)，可直接導(dǎo)入AutoCAD圖形文件自動(dòng)生成基礎(chǔ)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D形，同時(shí)將建立好的三維通風(fēng)立體圖形直接輸出為AutoCAD圖形文件；
2、 系統(tǒng)需包含完善的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算數(shù)據(jù)庫，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫所建立的巷道屬性包括：編號(hào)、名稱、風(fēng)量、風(fēng)速、空氣密度、巷道長(zhǎng)度、斷面面積、斷面周長(zhǎng)、摩擦阻力系數(shù)、局部阻力、風(fēng)阻、阻力、三維坐標(biāo)、干球溫度、濕球溫度、圍巖溫度等。三維通風(fēng)動(dòng)態(tài)仿真模型和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，三維通風(fēng)仿真模型和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫需相應(yīng)動(dòng)態(tài)變化；
3、 系統(tǒng)需基于高效、成熟的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算算法，解算算法最大支持的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分支數(shù)大于30,000條，解算速度快，解算結(jié)果準(zhǔn)確。
4、 在三維通風(fēng)立體圖形上動(dòng)態(tài)顯示風(fēng)流方向和相關(guān)通風(fēng)參數(shù)，動(dòng)態(tài)顯示的風(fēng)流方向和風(fēng)流速度真實(shí)反映井下巷道風(fēng)流關(guān)系。具備可視化展現(xiàn)方法將單項(xiàng)數(shù)據(jù)設(shè)置顏色圖例，方便通風(fēng)技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)或風(fēng)網(wǎng)優(yōu)化方向；

5、 系統(tǒng)具備對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)路按類型歸類建模的能力，將進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷、風(fēng)機(jī)房、調(diào)節(jié)分支、固定風(fēng)流分支、加熱或制冷分支、火源巷道分支等按類型管理，并能自動(dòng)按類別匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；

6、 系統(tǒng)可根據(jù)規(guī)程要求，按巷道類別設(shè)置風(fēng)速、溫度最低或最高值，當(dāng)模擬數(shù)據(jù)超出要求范圍時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)報(bào)警并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
7、 系統(tǒng)需支持自然分風(fēng)解算和強(qiáng)制分風(fēng)解算，可對(duì)任意風(fēng)路固定風(fēng)量、固定風(fēng)壓，實(shí)現(xiàn)風(fēng)流按需分配解算和通風(fēng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模擬；
8、 可在三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，采用通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算和數(shù)值分析方法，動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)貫通、延伸、新掘或廢棄巷道分支后通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量分配和風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)；
9、 系統(tǒng)需具備任意風(fēng)路定點(diǎn)優(yōu)化調(diào)節(jié)功能，可根據(jù)風(fēng)量分配要求批量?jī)?yōu)化設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗，在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算和數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)門、風(fēng)窗、密閉等通風(fēng)構(gòu)筑物風(fēng)量調(diào)節(jié)效果實(shí)現(xiàn)預(yù)先仿真模擬、可靠性展示和經(jīng)濟(jì)性分析;
10、 可模擬井巷斷面或風(fēng)機(jī)葉片角變化對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響；方便進(jìn)行短期和長(zhǎng)期通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)劃；
11、 三維通風(fēng)動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)應(yīng)具備主輔扇、局扇參數(shù)分析和運(yùn)行模擬功能?？蓪?duì)通風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)前的風(fēng)機(jī)參數(shù)（如：風(fēng)壓、風(fēng)量、效率等），進(jìn)行模擬，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后的風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)?？蛇M(jìn)行風(fēng)機(jī)開停、調(diào)速動(dòng)態(tài)運(yùn)行模擬；
12、 系統(tǒng)需具備成熟的井下空氣環(huán)境參數(shù)定量分析功能，可對(duì)井下風(fēng)溫、巖溫、空氣濕度進(jìn)行定量計(jì)算，可定量分析巷道圍巖、井下大型機(jī)械設(shè)備運(yùn)行及人員活動(dòng)對(duì)井下空氣溫度和濕度的影響，可定量分析井下溫度和空氣密度變化對(duì)風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的影響；可定量分析冬季進(jìn)風(fēng)預(yù)熱功率及井下相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)。
13、 系統(tǒng)需具備應(yīng)急救援路徑快速分析功能，可根據(jù)不同的災(zāi)害源頭和災(zāi)害種類快速分析災(zāi)害覆蓋范圍和擴(kuò)散路徑。可快速自動(dòng)確定井下不同位置區(qū)間距離最短路徑或通風(fēng)時(shí)間最短路徑?？蓜?dòng)態(tài)模擬井下煙霧、粉塵、有害氣體濃度、擴(kuò)散路徑和擴(kuò)散時(shí)間，輔助進(jìn)行災(zāi)害預(yù)案制定和緊急情況下人員撤退路徑分析；
14、 系統(tǒng)具備成熟的礦井火災(zāi)模擬算法，可以對(duì)井下不同類型火源進(jìn)行建模，并模擬分析火災(zāi)不同階段對(duì)整個(gè)風(fēng)網(wǎng)的影響，并形成火災(zāi)時(shí)期和非火災(zāi)時(shí)期主要通風(fēng)參數(shù)對(duì)比，為預(yù)防火災(zāi)或井下火災(zāi)緊急救援提供數(shù)據(jù)支撐。
15、 系統(tǒng)具備在同一通風(fēng)模型中制定風(fēng)網(wǎng)調(diào)節(jié)方案，并進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析的功能，例如：針對(duì)冬季進(jìn)風(fēng)預(yù)熱，可以在同一模型中模擬井口不同功率的制熱負(fù)荷下，井下相關(guān)巷道風(fēng)溫及濕度的對(duì)比分析，從而快速確定最優(yōu)制熱負(fù)荷。
16、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)通風(fēng)和污風(fēng)循環(huán)自動(dòng)檢測(cè)；
17、可基于“非穩(wěn)態(tài)算法”對(duì)井下排煙、排塵進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)散模擬分析；

18、軟件平臺(tái)所有功能可供礦方技術(shù)人員多人以上同時(shí)在線使用，系統(tǒng)軟件平臺(tái)需提供長(zhǎng)期免費(fèi)升級(jí)服務(wù)。

二、礦井通風(fēng)仿真系統(tǒng)三維建模技術(shù)要求

首先，所建立的礦井三維通風(fēng)數(shù)值模型真實(shí)反映礦井通風(fēng)現(xiàn)狀，主要模擬參數(shù)誤差符合《礦井通風(fēng)阻力測(cè)定方法》MT/T 440-2008和煤礦安全規(guī)程的相關(guān)要求。對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的分析內(nèi)容全面，切合實(shí)際；結(jié)合礦井中遠(yuǎn)期通風(fēng)方案模擬結(jié)果可靠，具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。為保證通風(fēng)系統(tǒng)建模的準(zhǔn)確性和可靠性，項(xiàng)目實(shí)施方應(yīng)具備以下條件：

1、項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)具有礦業(yè)專業(yè)本科以上學(xué)歷，項(xiàng)目帶頭人具有煤礦通風(fēng)安全專業(yè)碩士及以上學(xué)歷，并擁有豐富的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)定、三維建模、瓦斯治理及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)。這一點(diǎn)對(duì)保證項(xiàng)目成功實(shí)施非常重要，以銷售代理為主的公司，本身不具備開發(fā)和技術(shù)服務(wù)實(shí)力，前期承諾后期大多無法實(shí)現(xiàn)，會(huì)給項(xiàng)目成功實(shí)施埋下極大隱患。

2、項(xiàng)目實(shí)施方所實(shí)施的同類項(xiàng)目已經(jīng)取得國(guó)內(nèi)相關(guān)權(quán)威部門的權(quán)威認(rèn)證或成果鑒定報(bào)告。

礦井三維通風(fēng)仿真系統(tǒng)需求調(diào)研：http://www.ginfund.com/ventsim.html 適用于：Ventsim,mvss,3DVent,ivent等