【课题介绍】矿井多爆破工作面下，爆破后通风风量、分配与分风策略研究

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课题背景与研究意义

在地下金属矿井生产过程中，多工作面同时或相继进行爆破作业是一种常见的组织方式。爆破后会在巷道及作业面产生大量有害气体（如 NOx、CO）、粉尘以及瞬时高温气流，若通风组织不合理，极易造成局部风量不足、有害气体滞留或风流短路，严重威胁井下作业人员的安全，并影响恢复作业时间与生产效率。

在实际矿井中，当若干个爆破工作面同时或短时间内完成爆破后，通风系统往往需要在短时间内对多个巷道和作业面进行风量重分配。然而，受制于主扇工况、巷道阻力差异以及风门、风窗等调节设施的布局，现有通风系统在爆破后阶段常存在风量分配不均、调节滞后和能耗偏高等问题。因此，研究多爆破工作面条件下爆破后风量配送规律、风量分布特性及合理的分风策略，对提升矿井通风安全性与运行效率具有重要的工程意义。

研究内容与主要任务

本课题以某金属矿井（或典型矿井通风系统）为研究对象，针对3–5 个爆破工作面爆破作业后的通风需求，系统开展风量分配与分风策略研究，主要包括以下内容：

1. 多爆破工作面爆破后通风需求分析
   结合爆破规模、炸药量及作业面空间特征，分析爆破后各工作面对风量的基本需求，明确不同巷道和作业面在爆破后的通风优先级。

2. 矿井通风网络建模与阻力特性分析
   建立包含多爆破工作面的矿井通风网络模型，分析各巷道阻力分布特征，研究爆破后不同风量调节条件下的风流变化规律。

3. 风量配送与风量分布规律研究
   在多工作面爆破情形下，计算和分析各巷道及作业面的风量分布情况，揭示风量不均衡产生的原因及其对有害气体排出的影响。

4. 分风策略与调节方案设计
   基于风门、风窗或局部通风设施，提出合理的分风策略，对比不同分风方案在安全性、通风效率和系统稳定性方面的效果。

5. 仿真与方案验证
   通过通风网络计算或仿真分析，对提出的分风策略进行验证，评估其在爆破后阶段对有害气体稀释速度和风量利用效率的改善效果。

预期成果

• 明确多爆破工作面爆破后矿井通风风量分配的基本规律；
• 给出巷道及爆破作业面合理的风量配送方案；
• 提出一套可操作的分风策略，为金属矿井爆破后通风组织提供工程参考。

课题特点与可行性说明

本课题紧密结合矿井生产实际，研究对象明确，工程背景清晰；研究方法以通风网络理论和工程计算为主，技术路线成熟，数据需求可控，适合作为本科毕业设计开展，具有较好的实践性和应用价值。

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