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产品介绍

矿井通风系统(iVent)

如何解决风机选型不合理?如何解决矿井风量分配不合理?如何解决井下高温、粉尘等职业健康危害?如何解决通风能耗过高?……iVent矿井通风系统为您提供解决方案。

  • 产品简述
  • 主要功能
  • 特点与特色
  • 应用价值
  • 案例介绍

iVent矿井通风系统是基于DIMINE数字采矿软件系统平台核心技术构建的三维仿真通风动态模拟作业平台,主要应用于通风系统设计、改造、优化与测定管理等工作。

通风系统优化是采用数字化和可视化技术,对通风系统进行风机优选、风量优化以及风量调控优化等,从而得出最优矿井通风方案的过程。

1、通风系统三维设计 

数据共享
与DIMINE数字采矿软件数据共享;兼容dxf、dwg等CAD数据。

GIS思想构建
巷道、风机、构筑物均具有独立属性,互不影响。

编辑方便
提供了移动复制、点打断、相交打断、合并以及属性刷等多种编辑工具。

需风量计算
根据规程要求快速计算回采、掘进、硐室等需风量,为井下风量分配提供依据,从而省却繁琐的手工计算工作。 

2、通风网络解算
iVent采用改进的Hardy-Cross法进行迭代计算,内置独特的网孔圈划算法,迭代收敛速度快。

风网检查
支持检查网络连通性、固定风量设置合理性、重叠巷道、并列巷道、独头巷道、进出风巷道、巷道风流流向等。

虚拟风机运行
支持自动模拟风机特性曲线下的虚拟风机运行。

多风机多级机站解算
iVent优化了网孔中风机分支与大风阻分支的结构,允许同一个网孔中布置多台风机,可以快速解算多风机多级机站通风网络。 

3、通风网络调节

定流法
即定流巷道上进行增能、降阻或增阻调节,可自动优选辅扇、计算扩刷断面面积以及风窗开口面积。

通路法
即通过调节定流巷道或调节定流巷道的相邻或相近巷道,实现井下按需分风。

阻力调节优化
可模拟井巷与通风构筑物的增加、删除等,随时查看其对通风系统的影响,保证井下各需风点的用风量。

4、风机调节与优选
 
风机调节优选
支持风机变频模拟、风机开停模拟以及叶片不同安装角度运行模拟。

风机优选
可快速依据风机的风量、风压值优选出风机库中所有符合要求的风机,节省人力、提高工作效率。

风机库管理
全面、详尽、准确的风机数据库,包含金属非金属矿山和煤矿两大类风机,同时支持用户自定义风机。

5、问题分析、诊断与灾害预防 
iVent为通风问题分析诊断以及灾害预防提供多种高级工具:

解算预警
支持对风速、风量、风压的阀值与变化量,以及风流反向等进行预警。

循环风检测
采用单向回路搜索算法自动检测井下存在的循环风流,并快速提取其循环风量大小。

节点压力计算
计算通风网络中各节点的压力大小,分析整个矿井压能分布情况。

污风扩散模拟
动态模拟井下污风扩散路径,直观快速指导井下人员安全避险,对矿井应急预案的制定具有一定的指导意义。

最大阻力线路
能够提取最大通风阻力路线,分析矿井通风的阻力分布,为降阻提供依据。

污风串联辅助分析
可对不同风流类型进行配色,分析污风串联等通风潜在问题或薄弱环节。 

6、解算报告与汇总报告

汇总报告
汇总通风网络基本参数、总体参数、能耗、风机、通风构筑物以及风阻R特性曲线等。

解算报告
支持一键输出Microsoft Excel、Microsoft Word、TXT版本的解算报告,其主要内容有:
 • 主扇、辅扇风机运行状态,工况风量与风压的特性曲线图;
 • 构筑物参数及调节参数;
 • 巷道风量分配及解算结果;
 • 总进风量、总风阻以及等积孔等。

7、配色、出图与动画模拟
 
配色
iVent提供属性配色、风流类型配色及图层配色等多种配色方案,内置中值与线性等多种配色算法,可直观展现通风网络在各状态下的视觉效果。

出图
iVent支持可选择性、可见性、当前视觉效果下的矿井通风网络三维CAD出图,同时支持jpg、bmp图片输出。

动画模拟
能够直观、动态地展现单线或实体下的通风风流流动效果。

8、通风阻力测定 
掌握通风系统中风量与阻力分布情况,为通风设计、网络解算、通风系统改造、网络调节等提供基础数据。

测点布置
提供方便快捷的测点布置工具,支持测点CAD出图。

测点数据
支持测点数据的动态管理;支持测点实测数据导入与相关计算等。

阻力计算
支持巷道风阻、摩擦阻力系数以及通风阻力等数据计算,生成阻力计算报告。

数据检查
检查测点编号是否重复、测点属性是否有值以及测点数据是否合理(如测定的风量是否满足风量平衡)等。

解算实测对比
一键输出解算实测对比报表,帮助分析实测与解算结果,从而为建立真实的通风系统网络模型提供依据。

 


 

● iVent矿井通风系统基于中国用户的实际需求开发,具有全中文操作界面,操作简单,更适合中国工程师使用;

软件系统在真三维环境下进行软件设计,提供快速方便的编辑功能,在编辑过程中动态维护拓扑关系,达到所见即所得的效果,充分考虑用户体验;

兼容dmf、dxf、dwg数据格式,可将开拓系统自动转换为通风系统,也可将通风数据转换为生产设计数据,为开采设计提供参考;

风机、通风构筑物作为独立的信息对象进行管理,可单独对通风构筑物对象添加、删除、编辑,而不必依附于巷道的属性更改;

单条分支可存在多个几何节点,有效降低风网复杂度;

可模拟风机在矿井中的运行状态、特性、位置;

可模拟风窗、风门、风墙、降阻措施等通风调节措施在风网中的调节量;

基于独立网孔法的回路风量计算方法,解算快速、稳定,千条风路10S内解算;

全面、详尽、准确的风机数据库,收集了K40、K45、DK系列总计90余台风机信息,在一个风机型号中每个不同安装角度取得了10个风量-风压-效率工况点,达到对于风机运行曲线的最佳拟合;

风机曲线

支持对于风机串并联情况下的风机优选,协助用户快速选择当前工况情况下的合适风机;

在未设置风机时,可以根据工况风量和风压,运行虚拟风机,进行网络解算;

提供快速计算不同范围内的需风量计算,避免繁琐的手工计算过程;

具有回路法、通路法多种局部风量调节方法,为不满足需风量要求的位置提供多种风量调节方案;

提供了循环风、最大阻力线路、节点压力计算等多种高级计算工具,辅助分析矿井通风薄弱环节;

支持多级机站通风网络解算;

一键输出报告。

铜矿案例

iVent矿井通风系统的主要价值在于:提出最优矿井通风解决方案,实现井下按需通风,改善井下作业环境,降低通风成本,提高企业经济效益。

迪迈通风相关服务:
●  iVent软件培训
●  通风阻力测定
●  通风监测监控系统集成
●  通风业务咨询
▷矿井通风系统诊断与分析(发现问题)
▷矿井通风系统改造(解决问题)
▷矿井通风系统优化(节能减排)
▷生产过程通风指导(科学指导)

五矿邯邢矿业有限公司北洺河铁矿通风系统优化改造

1、基本情况

北洺河铁矿采用对角抽出式多级机站通风方式,副井、西风井进风,主回风斜井(东风井)回风。新鲜风流分别从副井、西风井进入井下,再经-230m中段东部进风井和西部进风井进入各分段采场。冲洗工作面后的污风,由回风井排到-50m回风巷,然后由主回风斜井排到地表。破碎系统、粉矿清理的污风、-230m主溜井卸矿硐室污风经-230m水平重车石门、回风井,随采场污风一同排到地表。运输大巷污风由回风井随上述污风一同排到地表。
北洺河铁矿的主要通风水平包括:-50m为回风系统;-125m、-140m、-155m、-170m为作业水平;-110m和-230m为运输水平。主通风系统目前共设3个机站,6台风机。Ⅰ级机站布置在矿体的两翼(-230m东、西部机站)。Ⅳ级机站布置在矿体下盘中间部位(-50m水平回风井联巷)。各机站位置及主要构筑物见通风示意图。此外,各回采分段,根据具体情况,布置辅扇或局扇。通风构筑物方面共有三个风门。

通风系统示意图
1—地表模型;2—西部进风井;3—构筑物模型;4—盲斜井;
5—-170m水平;6—东部回风井;7—副井;8—主井

 

2、优化改造主要内容

(1)在平台已有的三维井巷工程模型基础上,通过完成各巷道实际风阻系数(阻尼系数)的测定,通风过程的模拟、计算和验证等工作,快速构建北洺河矿井三维通风系统。
(2)在三维环境下进行通风网络解算,及时掌握井巷工程施工进度对通风系统的影响,并进行风量调节,实现井下通风系统管理的三维立体化、数字化及通风图件的三维和二维成果输出。
(3)通风计算数据为矿山管理人员和技术人员提供必要的技术支持,以辅助通风和生产决策,提供解决方案,制定出切实可靠和稳定的配置参数。

3、通风系统状态分析与诊断结论

(1)装机能力情况。现有风机选型比较合理,风机的装机能力也可以满足井下需风量要求。
(2)风机运行工况。井下主要风机运行工况在风机合理运行范围之内,风机运转正常。
(3)风量分配情况。矿井总回风量满足需风量要求,但井下风流分配不够合理,表现为上下中段风量不合理、同中段东西区域风量分配不合理。
(4)风阻情况。通风难易程度的分级为容易,而从阻力分布情况上看,在-50m机站附近以及主要进回风井等处阻力较大。
(5)循环风情况。软件共检测到两处循环风,其中一处为-50m机站附近的循环风,另一处则可以忽略。

4、通风系统优化措施

针对上述问题,提出了五个逐个优化措施,通过网络解算和井下实际情况进行分析和改造措施参数计算,使该铁矿通风系统局部存在的问题得到了较好的解决。
1)-50m至5m回风井刷帮
-50m至5m回风井的风速为20.9m/s,超过《金属非金属地下矿山通风技术规范—通风系统》规定“专用风井,专用总进、回风道,最高风速为15m/s”。为使-50m至5m回风井的风速不超过15m/s,需对其进行刷帮处理。
2)-50m水平风门关严
针对-50m水平的循环风(风量10.5m³/s)较大问题,需对该处的两道风门加以关严,使其风量控制在5 m³/s以下。本方案将风门的开口面积降至0.1㎡,解算后其风量为3.2m³/s。
3)-125水平东部进风井联巷安装风窗
因-125m水平东部进风井进风量为37.4 m³/s,而-125m水平的实际需风量为8.5 m³/s,从而出现-125m水平风量过剩的情况。因此,需在-125m水平东部进风井联巷处安装一调节风窗,经计算风窗的开口面积为0.502㎡。
4)-140m水平东西部进风井联巷安装风窗
针对-140m水平的需风量为36 m³/s,而-140m水平的总进风量为97.4 m³/s,出现风量过剩,而-170m水平出现风量严重不足。因此,需对其进行风量调节。为使-140m水平的需风量达到需风要求,需分别在东部进风井联巷与西部进风井联巷安装一风窗。
5)-155m水平西部进风井联巷安装风窗
因-155m水平风量过剩,而-170m水平风量不足,需对-155m水平安装风窗进行调节,使-155m水平的部分风分配给-170m水平。调节措施是在-155m水平西部进风井联巷安装风窗。