一种基于dimine软件的矿井通风系统构建方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于DIMINE软件的矿井通风系统构建方法，通过DIMINE软件构建矿山通风系统三维模型，对于构建好的DIMINE文件格式的通风系统三维模型，将其转换为3DVent软件能够兼容的文件格式，根据通风网络解算技术要求，结合矿山实际情况，完成矿山的通风网络解算工作，根据通风网络解算结果，完成矿山的通风系统设计与改造的方案优化工作，根据通风网络解算结果，开展通风网络解算结果三维可视化和风流动画仿真软件实现技术研究，利用软件实现矿山的通风网络解算结果的真正三维可视化和风流动画仿真。本发明简化了解算步骤，提高了工作效率和准确性，可以节约电能，降低通风成本，改善井下微气候条件，为井下工作人员创造良好的作业环境。
【专利说明】-种基于DIMINE软件的矿井通风系统构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于矿井开采程【技术领域】，尤其涉及一种基于DMINE软件的矿井通风系 统构建方法。
【背景技术】
[0002] 随着浅部矿产资源已趋于枯竭，国内已有部分非煤矿山进入千米以下开采阶段。 开采深度的增加导致了诸多的采矿技术难题，其中通风问题尤为突出。对于采矿历史悠久， 开采深度较深，巷道错综复杂，同时作业的中段多，作业面分散，供风线路长，漏风大，而且 采空区及废旧巷道不密闭的非煤矿山，通风更加困难，通风能耗高、风机效率低，通风效果 不理想。此类矿山，如果采用多风机多级机站通风方法，效果会有明显的改善。
[0003] 多风机多级机站是20世纪80年代，我国在总结本国通风技术和经验的基础上，借 鉴瑞典基鲁纳铁矿的经验，提出的一种新型高效通风方法。多风机多级机站通风方法是采 用同级风机之间并联，各级风机之间串联。它是利用各级机站风机的通风压力，分别克服各 机站所承担范围的局部阻力和沿程阻力，将新鲜风流不断地输送到井下各作业点，把污浊 有害的气体、粉尘等冲淡并排出地表。采用多风机多级机站通风具有压力分布均匀、漏风 小、风机工作效率高、风量调控灵活、有效风量率高和能耗低等优点，是一种普遍运用于非 煤地下矿山的通风方法。
[0004] 采用多风机多级机站通风方法，需将数台乃至数十台风机安装在井下。由于风机 多而分散，导致通风管理困难。如果设计或管理不合理，则会形成循环风流，甚至会使风机 处于不稳定、低效率状态运行。因此，如果能快速精确地对通风网络进行解算，利用解算结 果及时分析和改善井下的通风状况，对矿山实际安全生产状况的改善具有重要意义。
[0005] 在通风网络解算时，基础数据准备繁琐和纠错困难一直是突出问题。传统的风网 解算软件要求手工绘制通风网络图，然后对网络节点和分支编号，基础数据整理和输入，这 是风网解算中非常繁琐的工作。尤其是大型矿山的复杂通风网络，靠手工逐一完成成百上 千个编号的数据准备工作是相当困难的。主要问题是手工操作费时、费力、效率低、易出错， 致使解算过程中的纠错及方案调整存在较大困难，从而难以保证解算结果的可靠性。
[0006] 如果能够采用三维可视化的通风网络解算软件，在三维软件中绘制通风系统立体 图的同时自动建立拓扑关系，然后对节点和分支自动编号，这样既简化了解算步骤，省时快 捷，极大地提高效率和准确性，而且可以使风网解算和纠错困难的状况得到根本改变，从而 也可以为公司推行通风规范化管理提供保障。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法，旨在简 化计算步骤，提高结算效率和准确性，降低通风成本，为井下工作人员创立良好作业环境。
[0008] 本发明是这样实现的，一种基于DIMINE软件的矿井通风系统构建方法包括：
[0009] 步骤一、在DMINE软件现有的功能基础上，依据矿山原有的三维井巷模型，构建 通风系统三维模型，并根据项目组成员三维软件应用经验及通风系统设计要求，协助完善 软件现有功能，并形成3DVent软件自动构建通风系统三维模型，完成矿山的通风网络三维 模型构建；
[0010] 步骤二、对于构建好的DMINE文件格式的通风系统三维模型，将其转换为3DVent软件能够兼容的文件格式；
[0011] 步骤三、在完成软件自动构建通风系统三维模型功能之后，利用软件，并根据通风 网络解算技术要求，结合矿山实际情况，完成矿山的通风网络解算工作；
[0012] 步骤四、根据通风网络解算结果，开展通风系统设计与改造的方案优化软件实现 技术研究，采用多方案数据共享技术，完成矿山的通风系统设计与改造的方案优化工作；
[0013] 步骤五、根据通风网络解算结果，开展通风网络解算结果三维可视化和风流动画 仿真软件实现技术研究，利用软件实现矿山的通风网络解算结果的真正三维可视化和风流 动画仿真。
[0014] 进一步，在构建通风系统三维模型时，只需根据各矿山原有DMINE文件格式的井 巷工程模型，利用DMINE数字矿山软件线编辑功能中的"两点比例线"命令增加中心线，用 中心线表示通风路线，同时根据原始资料，对新开通的作为通风路线的井巷工程进行补充 兀吾。
[0015] 进一步，通风系统模型文件格式转换为*. 3ds格式文件。
[0016] 进一步，通风网络解算采用，3DVent软件，具体流程为：①构建通风系统三维模 型；②初始化参数；③创建通风巷道；④输入基础数据；⑤检查通风网络；⑥圈划网孔和初 拟风量（软件后台自动完成）；⑦风机选型；⑧迭代计算；⑨风量调节，计算风窗，优选辅 扇；⑩输出网络解算结果。
[0017] 进一步，采用3DVent软件进行三维可视化和风流动画仿真。
[0018] 效果：T总
[0019] 本发明的有益效果如下：
[0020] (I) 3DVent软件能够实现多风机多级机站通风网络解算；能够实现整个通风系统 各装机点的风机虚拟、优选、参数计算；能够实现特殊分支巷道的风量调节；能够实现解算 结果的三维可视化及风流动画仿真。
[0021] (2)利用三维可视化通风软件构建通风系统三维模型，能够直观地反映通风井巷 的位置、长度和连接关系，以及风流方向、风量、通风设备设施等；构建模型的同时自动建立 拓扑关系，既简化了解算步骤，提高了工作效率和准确性，而且使风网解算和纠错困难的状 况得到了根本改变。
[0022] (3)通过大红山铜矿米底莫区域实际数据对本系统进行验证，并对解算结果进行 分析表明，3DVent软件用于多风机多级机站的矿井通风网络解算科学、可靠。该软件可以作 为通风设计定性和定量分析的工具，也可以作为矿井通风管理人员的工具，帮助通风管理 技术人员及时发现问题和优化通风网络，为通风设计和日常通风管理提供帮助。
[0023] (4)应用三维可视化通风软件进行通风系统设计、方案优化、系统改造和可视化管 理，可以节约电能，降低通风成本，改善井下微气候条件，为井下工作人员创造良好的作业 环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本发明实施例提供的基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法流程图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0026] 图1示出了本发明的基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法流程，如图所示， 一种基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法包括：
[0027] SlOl:在DMINE软件现有的功能基础上，依据矿山原有的三维井巷模型，构建通 风系统三维模型，并根据项目组成员三维软件应用经验及通风系统设计要求，协助完善软 件现有功能，并形成3DVent软件自动构建通风系统三维模型，完成矿山的通风网络三维模 型构建；
[0028] S102 :对于构建好的DMINE文件格式的通风系统三维模型，将其转换为3DVent软 件能够兼容的文件格式；
[0029] S103:在完成软件自动构建通风系统三维模型功能之后，利用软件，并根据通风网 络解算技术要求，结合矿山实际情况，完成矿山的通风网络解算工作；
[0030] S104 :根据通风网络解算结果，开展通风系统设计与改造的方案优化软件实现技 术研究，采用多方案数据共享技术，完成矿山的通风系统设计与改造的方案优化工作；
[0031] S105 :根据通风网络解算结果，开展通风网络解算结果三维可视化和风流动画仿 真软件实现技术研究，利用软件实现矿山的通风网络解算结果的真正三维可视化和风流动 画仿真。
[0032] 进一步，在构建通风系统三维模型时，只需根据各矿山原有DMINE文件格式的井 巷工程模型，利用DMINE数字矿山软件线编辑功能中的"两点比例线"命令增加中心线，用 中心线表示通风路线，同时根据原始资料，对新开通的作为通风路线的井巷工程进行补充 兀吾。
[0033] 进一步，通风系统模型文件格式转换为*. 3ds格式文件。
[0034] 进一步，通风网络解算采用，3DVent软件，具体流程为：①构建通风系统三维模 型；②初始化参数；③创建通风巷道；④输入基础数据；⑤检查通风网络；⑥圈划网孔和初 拟风量（软件后台自动完成）；⑦风机选型；⑧迭代计算；⑨风量调节，计算风窗，优选辅 扇；⑩输出网络解算结果。
[0035] 进一步，采用3DVent软件进行三维可视化和风流动画仿真。
[0036] 实施例一大红山铜矿风网解算及系统评价
[0037] 在现场调研大红山铜矿通风系统通风现状后，利用DMINE数字矿山软件构建大 红山铜矿现有通风系统三维模型。
[0038] 根据通风网络解算要求，在构建通风系统三维模型时，只需根据大红山铜矿原有DMINE文件格式的井巷工程模型，利用DMINE数字矿山软件线编辑功能中的"两点比例 线"命令增加中心线，用中心线表示通风路线。同时根据原始资料，对新开通的作为通风路 线的井巷工程进行补充完善。
[0039] 1、在构建大红山铜矿通风系统三维模型时，在通风路线分岔处，采用"点打断"命 令，对中心线进行打断操作，形成分支及节点，为后续网络解算做好准备工作。各分支、节点 要相互连接（通地表的节点除外）。为防止节点之间相互连接过程中出现假连接，在构建模 型过程中，尽量使用DMINE软件提供的"捕捉"命令。
[0040] 2、使用替代软件3DVent开展网络解算工作。因此，对于构建好的DMINE文件格 式的通风系统三维模型，需要进一步转换为3DVent软件能够兼容的文件格式。
[0041] 对现用软件进行研究分析，解决了两款软件之间的文件格式兼容问题。可以将DMINE格式的文件借助AutoCAD软件方便快捷的转入3DVent软件。
[0042] 3、在进行风网解算基础数据输入之前，首先必须把米底莫区域通风系统现状三维 模型.3ds格式的文件，转换为具有风网解算参数属性的通风网络三维模型。上述工作完成 后，接着就可以进行风网解算基础数据输入工作。主要包括139条分支巷道的位置、类型、 摩擦阻力系数、断面积、周长、自然风压和局部阻力，10条定流分支巷道的位置和风量，6个 装机点的位置和实测风量。必须对每一条分支巷道进行参数录入，不能有遗漏。本次输入 的各装机点的风量是根据项目组现场实测加以修正后的数据，如表1所示。
[0043] 表1米底莫区域现场实测加以修正后的各装机点风量
[0044]
【权利要求】
1. 一种基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法，其特征在于，所述的基于DMINE软 件的矿井通风系统构建方法包括： 步骤一、在DMINE软件现有的功能基础上，依据矿山原有的三维井巷模型，构建通风 系统三维模型，并根据项目组成员三维软件应用经验及通风系统设计要求，协助完善软件 现有功能，并形成3DVent软件自动构建通风系统三维模型，完成矿山的通风网络三维模型 构建； 步骤二、对于构建好的DMINE文件格式的通风系统三维模型，将其转换为3DVent软件 能够兼容的文件格式； 步骤三、在完成软件自动构建通风系统三维模型功能之后，利用软件，并根据通风网络 解算技术要求，结合矿山实际情况，完成矿山的通风网络解算工作； 步骤四、根据通风网络解算结果，开展通风系统设计与改造的方案优化软件实现技术 研究，采用多方案数据共享技术，完成矿山的通风系统设计与改造的方案优化工作； 步骤五、根据通风网络解算结果，开展通风网络解算结果三维可视化和风流动画仿真 软件实现技术研究，利用软件实现矿山的通风网络解算结果的真正三维可视化和风流动画 仿真。
2. 如权利要求1所述的基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法，其特征在于，在 构建通风系统三维模型时，只需根据各矿山原有DMINE文件格式的井巷工程模型，利用 DMINE数字矿山软件线编辑功能中的"两点比例线"命令增加中心线，用中心线表示通风路 线，同时根据原始资料，对新开通的作为通风路线的井巷工程进行补充完善。
3. 如权利要求1所述的基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法，其特征在于，通风 系统模型文件格式转换为*. 3ds格式文件。
4. 如权利要求1所述的基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法，其特征在于，通风 网络解算采用，3DVent软件，具体流程为：①构建通风系统三维模型；②初始化参数；③创 建通风巷道；④输入基础数据；⑤检查通风网络；⑥圈划网孔和初拟风量；⑦风机选型；⑧ 迭代计算；⑨风量调节，计算风窗，优选辅扇；⑩输出网络解算结果。
5. 如权利要求1所述的基于DMINE软件的矿井通风系统构建方法，其特征在于，采用 3DVent软件进行三维可视化和风流动画仿真。
【文档编号】E21F1/02GK104265349SQ201410386316
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】舒宗宪, 季现伟, 吴东旭, 曾庆田, 魏仁旭, 何可可 申请人:玉溪矿业有限公司