第五期金属非金属矿三维通风仿真系统软件与建

 公司新闻     |      2020-10-10 18:43


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一、我国金属非金属矿山通风系统管理现状
随着我国金属非金属地下开采矿井开采深度加深,矿井通风管理难度日益加大,难度主要表现在:由于井下巷道贯通点多、采空区漏风问题、通风设施缺乏有效管理、风机效率低下等因素造成整个通风系统管理混乱、采场等实际需风点风量不足,采场放炮与掘进巷道放炮后炮烟排放缓慢,炮烟通过采空区等在井下扩散等。矿井通风系统中存在的问题往往给矿井安全生产带来很大的安全隐患。同时,由于采深加深而出现的地热和高湿环境的影响,造成井下作业人员劳动效率下降,无法发挥现有生产系统的产能。
 
此外,井下由火灾和炮烟等引起的中毒窒息事故一直是造成金属非金属矿井人员伤亡的重大安全威胁。事故起数占比高,通常造成群死群伤等重大事故。以往中毒窒息造成群死群伤事故的事后调查分析表明,造成金属矿山井下中毒窒息事故的主要原因包括:通风系统设计不合理,未构成完整的进回风系统,通风管理制度不完善,井下风网漏风严重、风机效率低、采场风量不足,造成放炮后炮烟排出缓慢或者炮烟长时间滞留在采场内,或者放炮后产生的炮烟通过漏风点流向其他采场造对其他地点的人员造成伤害等等。这些原因均是由于我们对通风系统建设和管理的忽视或者技术薄弱而造成,均可以通过合理的构建矿井通风系统,加强井下通风管理来解决。
 
目前,我国金属非金属矿井通风管理水平还相对有限,大部分仍然主要依靠经验来进行管理。通风系统调整和风量调节,往往缺乏整体性和长期规划,头疼医头脚痛医脚,调风方案实施效果不理想,起不到预期的调风效果。与此同时,通风系统反复调整以及调风期间的通风系统不稳定状态,也给矿井安全生产带来隐患。所以,从科学合理通风管理考虑,矿山企业需要配置通风系统仿真模拟分析平台,通过建立全矿井三维通风仿真模型,来辅助矿井日常通风管理。
 
、建立矿井三维通风动态仿真模拟系统的作用和意义
构建合理的矿井通风系统,就是利用通风动力,采取符合实际的矿井通风方式、矿井通风方法和矿井通风网络,以最经济的方式,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、湿度条件适宜,以保证井下作业人员的生命安全和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。因此,一套合理的通风系统对于保证矿井安全生产极为重要。
 
在国外的加拿大、瑞典、南非等先进采矿国家,非常重视矿井通风定量安全评估工作。如在加拿大,矿山通常配备专业人员或者委托第三方技术人员,采用先进的三维软件系统,定期针对矿井进行通风定量评估优化工作。根据国外的经验,一个矿井3-6个月需要定量评估一次。在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,但总体来说,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,从而为矿山管理人员和技术人员提供必要的数据支持,以辅助通风和生产决策。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,通风技术人员可从任意角度观察和调整通风系统,实现巷道风量分配的实时解算和分析,帮助提高矿井通风决策人员的科学决策水平。
 
矿井三维通风动态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、作业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,帮助矿井实现实时、动态、合理和科学的通风管理。
 
总之:通风技术人员人人精通通风解算技术,用数据指导通风管理,每逢通风系统调整必先模拟再实际操作,通过预先模拟基本杜绝通风系统安全隐患,从而大大提升矿井安全生产水平。
 
金码软件公司自2009年开始推广矿井三维通风动态仿真模拟系统,截止目前,在国内的用户数量总计达到200余家,在矿山企业、设计院、高校和咨询公司均有分布。随着我们与矿井通风行业的深入接触,让我们看到了目前金属非金属矿井通风专业还相对比较薄弱,不必要的能源浪费、未达标的井下工作环境每时每刻都在发生。
 
 
2019年开始,金码软件公司在国际矿井通风巨头的支持下,联合矿业课堂网,开始实施“矿井通风技术白盒计划”:通过“软件免费+技术培训”的方式,让国际领先的矿井三维通风仿真模拟系统走进每一家矿井,帮助他们掌握矿井通风基本原理、熟悉通风系统三维建模与数据分析方法、了解常用矿井通风系统优化和调节技术等。切实帮助矿山企业减少不必要的通风能耗,改善井下工作环境。
 
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