內(nèi)科大礦井通風(fēng)講義14礦井通風(fēng)與空調(diào)的研究展望

第十四章礦井通風(fēng)與空調(diào)的研究展望隨著科技水平的不斷發(fā)展和礦井開(kāi)采強(qiáng)度、深度、難度的不斷提高，礦井通風(fēng)與空調(diào)這門古老的學(xué)科也得到日益完善和發(fā)展，新理論、新方法、新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。14.1礦井通風(fēng)與空調(diào)的復(fù)雜性地下開(kāi)采的礦山，由于礦床類型和性質(zhì)的不同，地質(zhì)情況千差萬(wàn)別，開(kāi)采技術(shù)條件千變?nèi)f化，無(wú)一固定生產(chǎn)模式，隨著井下客觀條件的變化，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)不斷出現(xiàn)新情況。因此，特殊的生產(chǎn)條件使采掘中的不安全因素增多，帶來(lái)了礦山安全的特殊性，其主要表現(xiàn)為：1）工作面空間狹小。地下巷道采掘時(shí)，既要進(jìn)行鑿巖、爆破、支護(hù)、轉(zhuǎn)載、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)，又要進(jìn)行釘?shù)?、鋪軌、通風(fēng)、排水、供風(fēng)、供電等輔助工作。此外，各種生產(chǎn)設(shè)備還要求一定的生產(chǎn)空間，許多管線要沿巷道通向各工作面。于是，使井下有限空間顯得更狹小，給安全管理增加了更大的難度。2）工作面不斷變化。在井下，隨著采掘工作面的推進(jìn)，作業(yè)場(chǎng)所在時(shí)間和空間上是經(jīng)常發(fā)生變化的，因而工人、設(shè)備和各種管線也要隨著工作面不斷移動(dòng)。這一特點(diǎn)同樣潛伏著許多不安全因素。3）工作面環(huán)境差。礦井通往地表的出口較少，空間有限，生產(chǎn)中產(chǎn)生的有毒有害氣體、粉塵、噪聲、污水及陰暗潮濕，使得作業(yè)環(huán)境差，不但易引發(fā)事故，而且對(duì)工人的身體健康造成極大的危害，易導(dǎo)致工人患職業(yè)病。4）礦井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣、氫氣、一氧化碳、硫化氫等氣體和煤塵、硫化礦塵均具有爆炸性，也易引起火災(zāi)；炸藥和爆破器材在使用、運(yùn)輸和管理中也易爆炸。5）在掘進(jìn)和回采過(guò)程中，巖石的完整性及原巖內(nèi)的應(yīng)力平衡關(guān)系被破壞，在強(qiáng)大的地壓作用下，可能導(dǎo)致冒頂、片幫、底鼓、支架變形、甚至大面積塌落、地表移動(dòng)以及煤和瓦斯噴出等一系列事故。為此，礦山必須堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主的生產(chǎn)方針，加強(qiáng)對(duì)礦內(nèi)風(fēng)流流動(dòng)及風(fēng)流控制的研究，加強(qiáng)安全管理和安全措施，積極采用現(xiàn)代化的管理模式和安全技術(shù)裝備，力爭(zhēng)控制和減少甚至避免事故的發(fā)生。礦井通風(fēng)就是向井下供氧、排除有毒有害物質(zhì)、排熱和除濕、為寒冷礦井供暖等。礦井污染物超標(biāo)都充分反映出通風(fēng)不足的問(wèn)題；不存在通風(fēng)問(wèn)題的礦山，可能通風(fēng)過(guò)度，能耗會(huì)額外增加。一般，其預(yù)防方法是根據(jù)礦山通風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)雜性情況，合理使用輔扇。對(duì)于生產(chǎn)中的礦井，其通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，主扇已定型，因此，若通風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題，一般靠加強(qiáng)通風(fēng)構(gòu)筑物及輔扇對(duì)風(fēng)流的調(diào)控，達(dá)到完善通風(fēng)系統(tǒng)的目的?？梢?jiàn)，礦山通風(fēng)工作是礦山安全管理的重中之重。因?yàn)?，礦山生產(chǎn)中的鑿巖、爆破、放礦、裝運(yùn)、破碎等環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，其中鑿巖生產(chǎn)是主要的產(chǎn)塵源之一，作業(yè)區(qū)的粉塵濃度隨鑿巖時(shí)間的增長(zhǎng)而升高，一般作業(yè)半小時(shí)后，礦塵濃度可達(dá)250mg·m-3，3小時(shí)后達(dá)800mg·m-3。而爆破作業(yè)的產(chǎn)塵量雖最與國(guó)外許多礦山比較，我國(guó)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)比國(guó)外復(fù)雜。由于我國(guó)礦山機(jī)械化程度較低，阻礙礦山規(guī)模的擴(kuò)大，而礦石品位不高，又要求有一定的生產(chǎn)規(guī)模才能保證礦山的經(jīng)濟(jì)效益，維持礦山的簡(jiǎn)單再生產(chǎn)。這就形成了我國(guó)礦山作業(yè)面多、作業(yè)面生產(chǎn)能力低，井下作業(yè)工人多的現(xiàn)狀。所以，我國(guó)許多礦山的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)比國(guó)外礦山復(fù)雜。14.2礦井通風(fēng)的優(yōu)化研究礦井通風(fēng)的優(yōu)化研究離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。1953年，Scott和Hinsley首先使用計(jì)算機(jī)來(lái)解決礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。1967年Wang和Hartman開(kāi)發(fā)出計(jì)算包含多風(fēng)機(jī)和自然通風(fēng)的立體礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)程序，該軟件表明用于解決礦井通風(fēng)基本參數(shù)的應(yīng)用程序走向一個(gè)成熟階段。之后，世界上很多通風(fēng)研究人員開(kāi)發(fā)出大量的用于更加復(fù)雜的礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析軟件。礦井通風(fēng)軟件的功能越來(lái)越多：能夠確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的最優(yōu)布局；評(píng)判礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流穩(wěn)定性和礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)；分析和估計(jì)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如阻力，風(fēng)量，溫度，濕度，主、局扇參數(shù)，粉塵，爆破炮煙，柴油機(jī)排放廢氣濃度等；對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，制定未來(lái)通風(fēng)計(jì)劃；用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬礦井火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，解算火災(zāi)時(shí)期礦井通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)流狀態(tài)，從而對(duì)火災(zāi)的救災(zāi)、避災(zāi)進(jìn)行決策?？偨Y(jié)了國(guó)內(nèi)近年有關(guān)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析方面的文獻(xiàn)，可以看出礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模擬作為分析礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有力工具，得到了很好發(fā)展，使礦井通風(fēng)技術(shù)得到新的發(fā)展。礦井中風(fēng)流的引進(jìn)、分布、匯集和排出是通過(guò)許多縱橫交錯(cuò)、彼此連通的井巷網(wǎng)進(jìn)行的，風(fēng)流通過(guò)的井巷所構(gòu)成的網(wǎng)路，稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。用圖論的方法對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象描述，把通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)變成一個(gè)由線、點(diǎn)及其屬性組成的系統(tǒng)，就是通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。礦井的自然分風(fēng)往往不能滿足生產(chǎn)的需要，一般都需要對(duì)風(fēng)流進(jìn)行人為的調(diào)節(jié)和控制，才能滿足實(shí)際的需要，而且該調(diào)節(jié)工作非常復(fù)雜多變。為此，必須掌握礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量與調(diào)節(jié)和計(jì)算方法。礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化是從系統(tǒng)分析開(kāi)始到給出最優(yōu)礦井通風(fēng)系統(tǒng)為止的一系列工作的總稱。其工作步驟是：礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析（對(duì)改擴(kuò)建礦井通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查測(cè)定），擬定系統(tǒng)優(yōu)化改造（或建設(shè)）方案，各擬定方案的風(fēng)量計(jì)算，各擬定方案的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)優(yōu)化，最優(yōu)礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案選擇及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)等。由此可知，礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化分為兩個(gè)類型，第一是礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部調(diào)節(jié)最優(yōu)化，其目標(biāo)是對(duì)擬定的各系統(tǒng)方案得出一個(gè)最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)方案；第二是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部?jī)?yōu)化調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，在各擬定的系統(tǒng)方案之間選擇最優(yōu)礦井通風(fēng)系統(tǒng)。14.2.1基于最小能量原理的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)分析一個(gè)有F臺(tái)風(fēng)機(jī)的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，第i號(hào)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是，風(fēng)壓是，那么，這F臺(tái)風(fēng)機(jī)提供給該通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總能量為（14-1）：（14-1）設(shè)分支i風(fēng)量是，通風(fēng)阻力是Hi。節(jié)點(diǎn)j處的漏風(fēng)為，壓力為，將第m個(gè)節(jié)點(diǎn)（即大氣節(jié)點(diǎn)）作為參考節(jié)點(diǎn)。在風(fēng)流流動(dòng)過(guò)程中，由于分支的阻力所損失的能量為：（14-2）式（14-2）中，n為網(wǎng)絡(luò)分支數(shù)。由于節(jié)點(diǎn)漏風(fēng)而損失的能量為：（14-3）式（14-3）中，m為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)。根據(jù)能量守恒定律，當(dāng)?shù)V井通網(wǎng)絡(luò)處于平衡狀態(tài)時(shí)，得到式（14-4）：E=E1+E2（14-4）由式（14-4）知，F(xiàn)臺(tái)機(jī)提供給該網(wǎng)絡(luò)的總能量是由兩部分組成的，一部分是用于克服分支風(fēng)路阻力的，另一部分是由于諸如分支裂隙、采空區(qū)以及崩落區(qū)的存在所損失的。當(dāng)采用節(jié)點(diǎn)壓力法解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，即采用節(jié)點(diǎn)壓力法來(lái)校正獨(dú)立回路的風(fēng)量閉合差，從而使網(wǎng)絡(luò)由不平衡達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)平衡方程的解將使為最小。14.2.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)量平差優(yōu)化礦井通風(fēng)測(cè)量是礦井通風(fēng)安全技術(shù)管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。礦山安全規(guī)程規(guī)定各礦井要定期組織通風(fēng)測(cè)量和風(fēng)機(jī)性能鑒定，其目的在于：1）了解礦井通風(fēng)系統(tǒng)的阻力分布情況，為系統(tǒng)優(yōu)化改造提供技術(shù)依據(jù)；2）為生產(chǎn)礦井改、擴(kuò)建提供基礎(chǔ)資料和參數(shù)；3）為礦井調(diào)節(jié)風(fēng)流提供必要的基礎(chǔ)資料；4）為計(jì)算機(jī)解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和礦井通風(fēng)自動(dòng)化提供原始資料等。礦井通風(fēng)測(cè)量的內(nèi)容廣泛，計(jì)算工作量大，數(shù)據(jù)整理方法的好壞直接關(guān)系到測(cè)量的成敗。優(yōu)化選擇測(cè)量路線的目的，一是為了降低測(cè)量人員的體力消耗，避免重復(fù)勞動(dòng)或遺漏；二是為了加快測(cè)量速度以減少影響測(cè)量結(jié)果的不利因素，提高測(cè)量精度。因此，實(shí)測(cè)前利用已有的設(shè)計(jì)圖紙及資料，統(tǒng)籌規(guī)劃，擇優(yōu)選取測(cè)量路線，對(duì)提高測(cè)量效率的精度是十分有益。通常，最優(yōu)測(cè)量路線的選取，是以一個(gè)測(cè)定小組能在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)地測(cè)定完一個(gè)系統(tǒng)為前提，其優(yōu)化目標(biāo)是使測(cè)定完該系統(tǒng)的總行程或所花總時(shí)間最短。在擇優(yōu)選取測(cè)量路線前，可對(duì)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的分支以對(duì)應(yīng)巷道的實(shí)際長(zhǎng)度或所需行走時(shí)間賦權(quán)。因此，標(biāo)明分支長(zhǎng)度和時(shí)間的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖實(shí)際上是一個(gè)非負(fù)的賦權(quán)圖。14.2.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化布局針對(duì)復(fù)雜的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，如何盡量少布置測(cè)點(diǎn)，而又能較準(zhǔn)確地通過(guò)這些測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息更多地反映整個(gè)系統(tǒng)的狀況，是一個(gè)具有理論意義和實(shí)用價(jià)值的研究課題。在目前，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)量都還是人工進(jìn)行的，要全面測(cè)定一個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，都需花費(fèi)很大的人力、物力和時(shí)間等。所以測(cè)點(diǎn)布置問(wèn)題似小實(shí)大。實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化管理和自動(dòng)監(jiān)控，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的適當(dāng)位置上布置一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，提供必要的數(shù)量信息，以反映和估計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，是計(jì)算機(jī)在線優(yōu)化管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)，確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置，既與優(yōu)化管理有關(guān)，又與投資費(fèi)用有關(guān)。一般常見(jiàn)的礦井通風(fēng)文獻(xiàn)中分析了測(cè)點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題，不僅是定性，而且主要靠經(jīng)驗(yàn)，往往難以達(dá)到最優(yōu)設(shè)置的目的。利用礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的集結(jié)原理，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)的分解問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)分解后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可能產(chǎn)生的最大誤差與測(cè)點(diǎn)數(shù)目、位置、分解方法都有關(guān)系。如果設(shè)網(wǎng)絡(luò)在任何情況下都處于最優(yōu)分解狀態(tài)，就可以對(duì)不同的測(cè)點(diǎn)數(shù)目和位置引起的最大誤差進(jìn)行比較。14.2.4礦井通風(fēng)系統(tǒng)的模糊優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)是復(fù)雜的大系統(tǒng)，尤其是多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，影響這一系統(tǒng)的因素眾多。礦井通風(fēng)系統(tǒng)與礦井開(kāi)拓、提升運(yùn)輸、采礦方法、開(kāi)采順序、采準(zhǔn)布置方案關(guān)系十分密切。礦井通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境，與下列因素有關(guān)。1）礦體在平面上的分布范圍大小，在垂方向上的延伸深度以及在空間上的集中與分散程度等；2）礦巖中游離二氧化硅含量的高低，自燃發(fā)火性，含鈾高低，熱水和地溫異常等；3）礦井海撥高度、總圖布置、地表地形條件、工業(yè)場(chǎng)地位置等；4）開(kāi)拓方案、開(kāi)拓井巷布置、井下炸藥庫(kù)、溜井位置、采準(zhǔn)布置開(kāi)式等；5）礦井設(shè)計(jì)規(guī)模、同時(shí)回采的階段數(shù)、回采高峰期生產(chǎn)能力等；6）礦井自然風(fēng)量的大小和有無(wú)利用的可能；7）對(duì)于改擴(kuò)建礦井，還應(yīng)對(duì)現(xiàn)有礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全面的技術(shù)測(cè)定和調(diào)查，明確系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題?？梢?jiàn)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，受眾多不確定因素的影響，從更為廣泛的意義上來(lái)說(shuō)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的模糊性。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析中，常常碰到大量的模糊變量。例如，井巷實(shí)測(cè)斷面積、井巷壁面光滑程度、斷面形狀、摩擦阻力系數(shù)、風(fēng)速的確定、風(fēng)量的計(jì)算；通風(fēng)系統(tǒng)的布局和通風(fēng)方式的選擇；技術(shù)合理性和可行性、風(fēng)流穩(wěn)定性和安全可靠性等等。經(jīng)典數(shù)學(xué)的系統(tǒng)優(yōu)化，往往把它們當(dāng)作確定性變量處理，在系統(tǒng)嚴(yán)格滿足一定約束條件下求系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題，要使系統(tǒng)嚴(yán)格滿足約束條件，往往是難于做到的，而且也未必是合理的。一方面由于很多變量的數(shù)值是預(yù)測(cè)的，難免因原始數(shù)據(jù)及預(yù)測(cè)方法的誤差帶來(lái)模糊性；另一方面，以經(jīng)典數(shù)學(xué)的精確性來(lái)規(guī)劃一個(gè)模糊系統(tǒng)，總是與實(shí)際情況存在一定的差距。例如，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化中，按排塵風(fēng)量計(jì)算回采工作面風(fēng)量，最低排塵風(fēng)速（指巷道的平均風(fēng)速）定為0.15m/s，則在優(yōu)化過(guò)程中哪怕是只比這個(gè)風(fēng)速稍小，如0.149m/s，將因不滿足約束而被否定。但在實(shí)際中，0.149m/s與0.15m/s并沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)差別，可見(jiàn)這種強(qiáng)制性的嚴(yán)格約束不見(jiàn)得十分合理。而模糊數(shù)學(xué)則為解決實(shí)際問(wèn)題提供了一個(gè)途徑。14.3礦井通風(fēng)自動(dòng)化的研究14.3.1智能化礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)智能化礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)是實(shí)際礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的一個(gè)模擬系統(tǒng)，它應(yīng)包含礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有機(jī)的配合，有效地輔助、支持設(shè)計(jì)人員進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，成為設(shè)計(jì)人員的有利工具。所以，智能化礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能應(yīng)由礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、要求及特點(diǎn)來(lái)確定。（1）信息管理功能。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)首先要明確它的外部環(huán)境（諸如礦石和圍巖的含硅量、放射性物質(zhì)含量、礦巖自然發(fā)火性等）、礦床地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件，掌握有關(guān)的安全規(guī)程及有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)等。這些內(nèi)容數(shù)據(jù)量大，準(zhǔn)備工作繁瑣，而計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)能夠方便地存儲(chǔ)、管理、查詢和提取礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)和資料。（2）圖形處理功能。礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖是通風(fēng)設(shè)計(jì)最有用的語(yǔ)言之一，從簡(jiǎn)單的系統(tǒng)布局表示到設(shè)計(jì)結(jié)果的表達(dá)都離開(kāi)圖。AutoCAD系統(tǒng)是這一功能的基礎(chǔ)，而且礦井通風(fēng)圖應(yīng)是礦床開(kāi)拓模型和采礦方法模型的組成部分。（3）科學(xué)計(jì)算及災(zāi)變過(guò)程模擬功能。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)中有大量的測(cè)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理、指標(biāo)計(jì)算、設(shè)備選型計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)解算以及對(duì)不確定性的災(zāi)變過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，以獲得為決策服務(wù)的數(shù)量概念。（4）知識(shí)庫(kù)的管理及推理功能。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)中有許多定性問(wèn)題不能用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)過(guò)程又有較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性和藝術(shù)性，要靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和智慧來(lái)把握和處理。這些不良結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正適合用人工智能的專家系統(tǒng)技術(shù)來(lái)解決。但是，礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)不同于診斷咨詢型專家系統(tǒng)，它既要大量的推理判斷，又要復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算，兩者往往交織在一起；同時(shí)，礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)具有一定的結(jié)構(gòu)性，所以知識(shí)的表示應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)，推理中的知識(shí)抽取、組織則根據(jù)問(wèn)題及上下文的不同而變化。（5）決策模型、方法及決策內(nèi)容的選擇功能。能根據(jù)給定的前提條件完成系統(tǒng)的局部設(shè)計(jì)，也可以組織協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)子系統(tǒng)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容可以靈活選擇。根據(jù)解決的問(wèn)題，可選擇不同的模型、方法進(jìn)行處理，如線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)模擬、網(wǎng)絡(luò)方法、單目標(biāo)決策、多目標(biāo)決策、模糊數(shù)學(xué)、層次分析法、灰色系統(tǒng)理論等。（6）友好、靈活的人—機(jī)會(huì)話處理功能。眾所周知，目前人工智能在知識(shí)表達(dá)、認(rèn)識(shí)過(guò)程及推理能力還存在一定的困難和局限性。設(shè)計(jì)系統(tǒng)不能完全代替人進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，而只能作為輔助的支持工具，人和計(jì)算機(jī)相互補(bǔ)充、共同作用是比較現(xiàn)實(shí)而可行的。發(fā)揮人和計(jì)算機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)，就必須進(jìn)行人—機(jī)交流。友好的人—機(jī)配合的基礎(chǔ)。通過(guò)人—機(jī)會(huì)話設(shè)計(jì)，人員可以控制設(shè)計(jì)的內(nèi)容及進(jìn)程，得到設(shè)計(jì)說(shuō)明和圖表的中間結(jié)果和最終結(jié)果，能對(duì)礦井通風(fēng)的基本問(wèn)題給出回答、評(píng)價(jià)和解釋。14.3.2礦井通風(fēng)優(yōu)化決策的集成化與智能化礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放的復(fù)雜大系統(tǒng)。當(dāng)前，礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化決策技術(shù)計(jì)算機(jī)方法的研究前沿在于多種方法的從定性到定量的綜合集成方面，并了得了一些進(jìn)展，有的方法已得到實(shí)際應(yīng)用，但遠(yuǎn)不成熟；智能礦井通風(fēng)框架、綜合集成方法的研究本身還存在著大量的困難。因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化決策技術(shù)綜合集成研究的宗旨在于實(shí)用，輔助實(shí)際礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)中的決策問(wèn)題。（1）礦井通風(fēng)安全管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能集成化。目前礦井通風(fēng)安全管理采用傳統(tǒng)方法，即以人力為主，檢查、測(cè)定和分析問(wèn)題，依此作出判斷指揮生產(chǎn)，缺乏現(xiàn)代化管理方法和手段，難以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題防止事故，所以遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要，針對(duì)此問(wèn)題。在實(shí)際的管理實(shí)踐中，用戶的需求往往是綜合性的，礦井通風(fēng)安全管理系統(tǒng)的智能化應(yīng)該具有多層次、多方面、多階段的全方位服務(wù)功能。為此，應(yīng)將礦井通風(fēng)安全智能辦公信息系統(tǒng)、智能管理系統(tǒng)和智能決策支持系統(tǒng)的功能加以集成，使其具有綜合性功能。（2）礦井通風(fēng)安全管理智能系統(tǒng)的技術(shù)集成化。礦井通風(fēng)安全管理智能系統(tǒng)采用常規(guī)管理方法與現(xiàn)代科學(xué)方法相結(jié)合的集成方法，礦井通風(fēng)安全管理智能系統(tǒng)的集成模型由數(shù)學(xué)模型、知識(shí)模型、網(wǎng)絡(luò)模型等模型進(jìn)行集成，以適用于各種礦井通風(fēng)安全實(shí)際問(wèn)題的描述。從發(fā)展遠(yuǎn)景看，礦井通風(fēng)安全管理智能系統(tǒng)的管理軟件，也為多庫(kù)協(xié)同軟件。由數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)、圖形庫(kù)等進(jìn)行集成。14.3.3礦井監(jiān)測(cè)與控制自動(dòng)化礦井通風(fēng)控制的三個(gè)主要組成部分：1)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與模擬；2)控制方案的決策；3)控制方案的實(shí)施。對(duì)礦井通風(fēng)控制的大量研究也都可以歸結(jié)為對(duì)這三個(gè)方面的研究。國(guó)外早已實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)量、粉塵、有害氣體、溫度、濕度的自動(dòng)檢測(cè)，并已形成計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，在礦井通風(fēng)自動(dòng)化上己取得可喜的成果。相比之下，我國(guó)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平較低，目前我國(guó)大多數(shù)礦井的通風(fēng)控制仍主要是由人工進(jìn)行的。有些礦井安裝了遙控風(fēng)門，可遠(yuǎn)距離控制風(fēng)門的開(kāi)與關(guān)?，F(xiàn)有的礦井自動(dòng)風(fēng)門主要是相對(duì)于行車與行人而言的，并不是根據(jù)通風(fēng)控制的要求進(jìn)行自動(dòng)控制。風(fēng)機(jī)與風(fēng)窗的調(diào)節(jié)也主要靠人工完成。礦井通風(fēng)的全自動(dòng)控制是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。但由于自動(dòng)控制系統(tǒng)的高昂代價(jià)和技術(shù)上還有許多問(wèn)題沒(méi)有解決，因此，礦井通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際礦井獲得應(yīng)用還有很大困難。一方面，進(jìn)行全自動(dòng)控制，應(yīng)具備三個(gè)條件：1)完善的風(fēng)流狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；2)性能完善的通風(fēng)控制方案決策軟件和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；3)可自動(dòng)控制的調(diào)節(jié)設(shè)施及控制執(zhí)行系統(tǒng)。由于礦井生產(chǎn)條件復(fù)雜，作業(yè)地點(diǎn)分散，情況變化頻繁，使通風(fēng)系統(tǒng)不斷變化，其控制系統(tǒng)也要隨之改變。這樣復(fù)雜的一個(gè)系統(tǒng)，不僅設(shè)備的安裝、維護(hù)和管理很費(fèi)錢、費(fèi)力，而且系統(tǒng)的可靠性也難于保證。另一方面，對(duì)礦井正常通風(fēng)來(lái)說(shuō)，人工設(shè)置一些簡(jiǎn)單的通風(fēng)構(gòu)筑物，一般就可以滿足工作地點(diǎn)的風(fēng)量要求，因此建立自動(dòng)的通風(fēng)控制系統(tǒng)，對(duì)大多數(shù)礦井來(lái)說(shuō)并不是十分迫切的；對(duì)礦井災(zāi)變通風(fēng)來(lái)說(shuō)，由于災(zāi)變可能由許多偶然因素引起，即使建立了通風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，也很難保證不發(fā)生事故；而且災(zāi)變對(duì)通風(fēng)控制系統(tǒng)還有較大的破壞性，一旦控制系統(tǒng)受到破壞，也不能對(duì)風(fēng)流狀態(tài)進(jìn)行有效的控制。由此看來(lái)，礦井通風(fēng)的全自動(dòng)控制系統(tǒng)在可預(yù)見(jiàn)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)仍將處于試驗(yàn)研究階段。14.3.4礦井風(fēng)流調(diào)節(jié)技術(shù)在許多地下開(kāi)采的礦山，尤其是大型機(jī)械化或井下地質(zhì)條件不太好的礦山，多年來(lái)，井下的通風(fēng)過(guò)程中一直存在著風(fēng)流控制的難題，如新鮮風(fēng)流短路或漏風(fēng)、無(wú)風(fēng)死角、風(fēng)流反向、污風(fēng)循環(huán)等，特別是在主要的運(yùn)輸巷道中，此類問(wèn)題解決的難度更加突出，常常出現(xiàn)井下作業(yè)面風(fēng)量不足、污風(fēng)不能及時(shí)排出等問(wèn)題，這無(wú)疑對(duì)井下通風(fēng)的有效風(fēng)量率、風(fēng)流的分配等影響很大，直接威脅到礦山井下的安全生產(chǎn)。因此，在礦山井下生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)風(fēng)流調(diào)節(jié)和通風(fēng)管理工作就顯得十分重要。礦井通風(fēng)過(guò)程中，雖然風(fēng)流調(diào)節(jié)與控制的方法及技術(shù)措施很多，但有時(shí)也受到一定條件的制約，如在主要運(yùn)輸和行人巷道內(nèi)實(shí)施增阻調(diào)節(jié)風(fēng)流、隔斷風(fēng)流、輔扇通風(fēng)或引射風(fēng)流、在易變形巷道內(nèi)安裝風(fēng)門控制風(fēng)流、在作業(yè)中段的運(yùn)輸巷道內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)機(jī)站分配風(fēng)流等。一般，用常規(guī)的方法均難以實(shí)現(xiàn)調(diào)控風(fēng)流的目的，因而，常常出現(xiàn)影響運(yùn)輸和行人、設(shè)備或設(shè)施被破壞、效果不理想、管理麻煩等問(wèn)題。因此，研究能在主要運(yùn)輸巷道或易變形巷道內(nèi)實(shí)現(xiàn)風(fēng)流調(diào)節(jié)與控制的技術(shù)就顯得十分必要和有意義。目前，在國(guó)內(nèi)對(duì)于在主扇的作用下新鮮風(fēng)流不能達(dá)到工作地點(diǎn)或通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)漏風(fēng)、風(fēng)流短路、風(fēng)流循環(huán)等問(wèn)題時(shí)，一般是人工采取措施對(duì)風(fēng)流的大小和方向進(jìn)行調(diào)控?？刂骑L(fēng)流的措施主要有通風(fēng)構(gòu)筑物、輔扇、引射器等。在發(fā)達(dá)國(guó)家，礦井風(fēng)流的自動(dòng)控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用情況較好，但在國(guó)內(nèi)礦山仍處于試驗(yàn)研究階段，受礦山條件的影響，對(duì)井下風(fēng)流大多是采用傳統(tǒng)的人工調(diào)控方法，因而，礦井通風(fēng)的全自動(dòng)控制系統(tǒng)在可預(yù)見(jiàn)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)仍將處于試驗(yàn)研究階段。二十世紀(jì)60年代，雖然有人將空氣幕應(yīng)用于地下礦山的風(fēng)流控制―阻隔風(fēng)流，但其主要是在巷道斷面較小、需隔斷的風(fēng)流阻力較小的巷道中應(yīng)用單機(jī)空氣幕來(lái)實(shí)現(xiàn)，且隔斷風(fēng)流的效率難以適應(yīng)環(huán)境條件的變化，空氣幕的作用比較單一，對(duì)于大斷面大壓差巷道一般不易滿足要求。研究與應(yīng)用的大門空氣幕技術(shù)及理論不能直接應(yīng)用于井下的風(fēng)流控制，尤其是在大斷面、大壓差的井下運(yùn)輸巷道內(nèi)不能簡(jiǎn)單引用。14.3.5礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)特殊的系統(tǒng)，其可靠度的定義和計(jì)算都應(yīng)在充分考慮系統(tǒng)的以下特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（1）礦井通風(fēng)系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)、巷道和通風(fēng)構(gòu)筑物三者組成的有機(jī)整體，其中風(fēng)機(jī)和通風(fēng)構(gòu)筑物是相互獨(dú)立的單元，而某分支與風(fēng)機(jī)和通風(fēng)構(gòu)筑物以及其它分支是密切相關(guān)的。在討論礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其各單元可靠性的定義和計(jì)算方法時(shí)，應(yīng)充分考慮各單元的特點(diǎn)以及各單元的相互聯(lián)系、相互制約；（2）各通風(fēng)構(gòu)筑物單元在使用過(guò)程中的可靠性是相對(duì)的、動(dòng)態(tài)變化的，其在某一時(shí)刻的可靠度不僅依賴于當(dāng)時(shí)構(gòu)筑物所處的狀態(tài)，也與預(yù)計(jì)的剩余服役期有關(guān)。而對(duì)整體構(gòu)筑物子系統(tǒng)，其可靠度只能通過(guò)其對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響來(lái)體現(xiàn)；（3）各分支的風(fēng)量在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變時(shí)，不僅與風(fēng)阻和風(fēng)壓和有關(guān)，而且與風(fēng)機(jī)和通風(fēng)構(gòu)筑物當(dāng)時(shí)所處的狀態(tài)有關(guān)。14.4深井降溫技術(shù)的研究對(duì)于深熱礦井，為了改善其熱環(huán)境，依其熱害嚴(yán)重程度，一般按如下順序來(lái)考慮治理措施：礦井通風(fēng)、隔絕熱源、個(gè)體防護(hù)、局部制冷、集中制冷。在我國(guó)金屬礦山，目前開(kāi)采深度才接近千米，熱害尚不十分嚴(yán)重，一般不需要集中制冷降溫。13.4.1通風(fēng)措施（1）開(kāi)拓和通風(fēng)方式。分區(qū)開(kāi)拓方式可以有效地縮短礦井入風(fēng)流線路長(zhǎng)度，有熱害的礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到這一有利降溫條件。開(kāi)拓儲(chǔ)量大，生產(chǎn)能力大的礦床時(shí)，確定通風(fēng)方式和選定風(fēng)井位置要盡可能縮短入風(fēng)風(fēng)流線路的長(zhǎng)度，達(dá)到降低入風(fēng)風(fēng)流的目的。一般而言，中央式通風(fēng)方式入風(fēng)線路較長(zhǎng)，對(duì)降低風(fēng)溫是不利的。（2）開(kāi)采順序。巷道中的風(fēng)流溫度與通風(fēng)時(shí)間有關(guān)。采準(zhǔn)巷道存在時(shí)間長(zhǎng)短取決于采用何種開(kāi)采方式，后退式開(kāi)采布置方式的采準(zhǔn)巷道維護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)，初期入風(fēng)線路也較長(zhǎng)，回采工作面的入風(fēng)溫度比前進(jìn)式布置為高，另一方面，漏風(fēng)對(duì)風(fēng)流溫度有一定的影響，后退式開(kāi)采的漏風(fēng)較少，前進(jìn)式開(kāi)采的漏網(wǎng)量大，有時(shí)漏風(fēng)量可達(dá)入風(fēng)量的20%～30%。漏風(fēng)把采空區(qū)中巖石散熱和礦巖氧化生熱帶出來(lái)，使回采工作面入風(fēng)溫度升高。為了滿足降溫要求，確定開(kāi)采順序時(shí)，要權(quán)衡具體情況而定。（3）通風(fēng)方式。對(duì)于采區(qū)通風(fēng)，通常認(rèn)為不宜采用下行通風(fēng)方式，因?yàn)橄滦写嬖谙铝腥秉c(diǎn)：風(fēng)流通過(guò)井下巷道被加熱，產(chǎn)生向上的自然風(fēng)壓，采用下行通風(fēng)，扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和自然風(fēng)壓相反，從而導(dǎo)致下行通風(fēng)工作面的風(fēng)量相對(duì)減少，特別是當(dāng)扇風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，由于扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓降低，下行通風(fēng)工作面風(fēng)量將大大減少，或者停風(fēng)，甚至反風(fēng)。如果井下某處發(fā)生火災(zāi)，火風(fēng)壓使風(fēng)流不穩(wěn)定，甚至?xí)霈F(xiàn)反風(fēng)。（4）加大風(fēng)量通風(fēng)。風(fēng)量不僅是影響礦內(nèi)氣候條件的一個(gè)重要的、起決定性作用的因素，而且是通過(guò)適當(dāng)手段就能奏效的少數(shù)措施之一，有時(shí)費(fèi)用也比較低。提高通風(fēng)效率是改善礦井氣溫條件的又一有效途徑，而提高通風(fēng)構(gòu)筑物的密閉性是提高通風(fēng)效率的重要措施。據(jù)報(bào)道，由于井下通風(fēng)設(shè)施漏風(fēng)所損失的風(fēng)量可達(dá)礦井總風(fēng)量的37%以上。（5）其他措施。1）減少采區(qū)漏風(fēng)：由于從采空區(qū)漏入回采工作面和回風(fēng)道中的風(fēng)流帶進(jìn)大量的熱量，所以它也是一個(gè)較大的熱源。2）采用壓氣動(dòng)力：由于壓縮空氣排出的冷卻效應(yīng)，對(duì)降低風(fēng)溫是有利的。3）減少巷道中的濕源：研究資料表明，高溫礦井中空氣濕度降低1.7%，等于風(fēng)溫降低0.7℃。14.4.2循環(huán)通風(fēng)隨著采深的增加，熱負(fù)荷越來(lái)越大，需要對(duì)井下空氣頻繁進(jìn)行冷卻，或者增加采區(qū)供風(fēng)量。利用小型冷卻降溫是一種昂貴的制冷分配方式，并且所需的設(shè)備操作與維護(hù)都存在實(shí)際的困難。假如換另一種方法從地面增加風(fēng)量，則會(huì)大大增加扇風(fēng)機(jī)動(dòng)力，風(fēng)量增加26%，扇風(fēng)機(jī)動(dòng)力就要增加100%。利用受控循環(huán)通風(fēng)以提高采區(qū)風(fēng)量，是替代地面供風(fēng)的一種可供選擇的方法。所謂受控循環(huán)風(fēng)，即是將采區(qū)廢風(fēng)經(jīng)過(guò)凈化冷卻后再送回作業(yè)點(diǎn)的一種通風(fēng)技術(shù)。如果開(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的有毒有害氣體都能得到有效的凈化，則礦井生產(chǎn)中的通風(fēng)可完全采用循環(huán)通風(fēng)技術(shù)?？上ч_(kāi)采過(guò)程中所產(chǎn)生的一部分有毒有害氣體無(wú)法有效凈化。因而需要從地面引進(jìn)新鮮空氣以稀釋這些有毒有害氣體。另一方面，研究表明，在高溫礦井中，從地面引進(jìn)的風(fēng)量越大，井巷巖石對(duì)空氣的散熱量也越大。盡管從井下排出的總熱量加大，但計(jì)算表明，多排出的這部分熱量不足以抵消空氣從井巷多獲得的熱量。從降低高溫礦井的風(fēng)溫角度考慮，應(yīng)盡量減少?gòu)牡孛嬉M(jìn)的風(fēng)量。因此，利用循環(huán)通風(fēng)技術(shù)減少礦井總進(jìn)風(fēng)量對(duì)改善高溫礦井的熱環(huán)境是有得的。14.4.3控制熱源（1）巖壁隔熱。采用某些隔熱材料噴涂巖壁，以減少圍巖放熱。蘇聯(lián)曾采用鍋爐渣，有些國(guó)家采用聚乙烯泡沫、硬質(zhì)氨基甲酸泡沫、膨脹珍珠巖以及其他防水性能較好的隔熱材料噴涂巖壁。一層10mm厚的聚氨脂泡沫塑料，就能產(chǎn)生較好的隔熱效果。巖壁隔熱僅用在熱害嚴(yán)重的局部地段，它作為一種輔助手段與其它降溫措施配合使用。用時(shí)還必須注意安全(如防火)問(wèn)題。巖壁隔熱的費(fèi)用較高，因此限制了這種方法在較大范圍內(nèi)的應(yīng)用。而且，在散熱最為強(qiáng)烈的回采工作面中，實(shí)行巖壁隔熱是根本做不到的。（2）熱水及管道熱的控制。主要方法有：超前疏放熱水，并用隔熱管道排到地表，或經(jīng)有隔熱蓋板的水溝導(dǎo)入水倉(cāng)；將高溫排水管設(shè)于回風(fēng)道；熱壓風(fēng)管設(shè)于回風(fēng)道，或?qū)嚎s空氣冷卻后送入井下。（3）機(jī)械熱的控制。主要方法有機(jī)電硐室獨(dú)立通風(fēng)；注意輔扇安裝位置；避免使用低效率機(jī)械。（4）爆破熱的控制。井下爆破所產(chǎn)生的熱量，一般在爆破后不久即被氣流排走。為避免其影響，可將爆破時(shí)間與采礦時(shí)間分開(kāi)。（5）特殊方法降溫。1）采用壓氣動(dòng)力。采掘機(jī)械用壓氣來(lái)代替電力。由于壓縮空氣排出的膨脹冷卻效應(yīng)，對(duì)降低風(fēng)溫?zé)o疑是有利的。但是，由于這種方法效率低，費(fèi)用高，只有在個(gè)別情況下才有意義。2）減少巷道中的濕源。研究資料表明，在高溫礦井中，空氣中的相對(duì)濕度降低1.7%，等于風(fēng)溫降低0.7℃。因此，在巷道和采掘工作面中，由于各種原因出現(xiàn)的水，不要讓它漫流，而要把水集中起來(lái)，用管道(或加蓋水溝)排走。3）冷卻服個(gè)體防護(hù)。要設(shè)計(jì)一套制冷能力為200W~250W，持續(xù)時(shí)間為5h~6h，有自動(dòng)制冷系統(tǒng)的冷卻服，其重量與尺寸都比較大。將影響活動(dòng)的自由，因此，必須減少冷卻服工作的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)一套冷卻服用完時(shí)，可更換一套新的，從而保證工作所需的時(shí)間。14.5我國(guó)礦井通風(fēng)與空調(diào)的經(jīng)驗(yàn)多年來(lái)，我國(guó)在金屬礦山礦井通風(fēng)與空調(diào)積累了很多好經(jīng)驗(yàn)：（1）選擇合理通風(fēng)系統(tǒng)類型及構(gòu)成要素，充分發(fā)揮主扇的通風(fēng)作用。我國(guó)礦山大多數(shù)礦體埋藏不深，而且比較分散，適合采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。因地制宜地創(chuàng)造了多種型式的分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，收到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。由于這種通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)路短，有效風(fēng)量高，風(fēng)壓損失小，在許多開(kāi)采淺部礦體的礦山得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)非煤礦山多采用對(duì)角式進(jìn)、排風(fēng)井布置方式。近年來(lái)，多路進(jìn)風(fēng)與多路排風(fēng)的多井口、多扇風(fēng)機(jī)布置方式有所發(fā)展，使進(jìn)、排風(fēng)井的布置方式更加靈活多樣。利用主扇不同的工作方式，在通風(fēng)系統(tǒng)中形成不同的壓力分布狀況，用以控制氣流的滲漏方向和煙流速度，是我國(guó)礦井通風(fēng)技術(shù)上的一個(gè)發(fā)展。有些礦山，由于開(kāi)采向深部發(fā)展或通風(fēng)巷道受地壓破壞，外部漏風(fēng)比較嚴(yán)重，將地表主扇遷裝地下，提高了有效風(fēng)量，降低了通風(fēng)阻力，節(jié)約了電能消耗。（2）建立階段通風(fēng)網(wǎng)，防止風(fēng)流串聯(lián)污染。非煤礦山經(jīng)常是多階段同時(shí)作業(yè)，階段之間、采場(chǎng)之間污風(fēng)串聯(lián)現(xiàn)象嚴(yán)重。為解決此問(wèn)題，提出了多種型式的通風(fēng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。其中有代表性的是：棋盤式、上下行間隔式；梳式；平行雙巷式和階梯式等。這些通風(fēng)網(wǎng)路的共同點(diǎn)是把專用排風(fēng)道一直引伸到各作業(yè)面，每個(gè)作業(yè)面構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的排風(fēng)網(wǎng)路，有效地控制風(fēng)流串聯(lián)污染。（3）建立采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)路，改善采場(chǎng)通風(fēng)方法。有電耙道底部結(jié)構(gòu)采場(chǎng)的通風(fēng)。關(guān)鍵在于建立合理的通風(fēng)網(wǎng)路，使鑿巖作業(yè)面與電耙道形成獨(dú)立的通風(fēng)網(wǎng)路。無(wú)底柱分段崩落法的采場(chǎng)進(jìn)路，當(dāng)利用局部通風(fēng)方法時(shí)，除合理地安設(shè)局部通風(fēng)裝置外，還要建立采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)路，保證聯(lián)絡(luò)道內(nèi)形成較強(qiáng)的主風(fēng)流。（4）防止礦井漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量率。抽出式通風(fēng)的礦井，采取留保護(hù)礦柱、封閉天井口、充填或密閉采空區(qū)等措施，在排風(fēng)道與上部采空區(qū)之間建立隔離層，提高了通風(fēng)效果，壓入式通風(fēng)的礦井，在進(jìn)風(fēng)石門與階段沿脈巷道的交叉口處，安設(shè)引導(dǎo)風(fēng)流的導(dǎo)風(fēng)板，利用風(fēng)流動(dòng)壓的方向性，使風(fēng)流分配狀況得到改善。最近研究成功的寬口大風(fēng)量礦用空氣幕，比已有的空氣幕隔斷風(fēng)流的效果提高兩倍多，為主要運(yùn)