新矿井的通风设计、主要通风机的选型、老矿井通风系统的优化改造等都离不开准确的风网解算。对于实际矿井的通风网络设计，往往需要从多方面对风网的合理性进行考虑，GinVent通风设计软件目前正逐步替代国外软件，实现矿井通风设计软件的国产化替代。GinVent矿井通风设计软件系统作为行业先进的软件系统，系统可以用于矿井通风设计、自动生成三维通风系统图、自动生成通风网络图、通风网络解算及优化、除尘降温、循环风预测、经济断面分析、以通风仿真为基础的通风决策支持等领域，使用该系统可以帮助矿山企业进行合理的通风管理，合理节约通风成本，提升矿山企业整体形象。系统适用于各种通风复杂程度的任意多级机站矿井通风系统。

图1 GinVent导出三维通风系统图（导出到CAD）

图2 GinVent导出三维通风系统图（局部放大）

图3 GinVent系统自动生成通风网络图

图4 GinVent各主要通风线路阻力分布分析（三区阻力分布）

1.系统为真三维图形软件平台，具备三维通风设计、三维通风动态仿真功能；系统需兼容中望CAD基础图形，可以直接导入中望CAD图形生成基础通风网络拓扑图，同时将建立好的三维通风立体图形直接输出为CAD图形文件（支持自动生成矿井三维通风系统、通风系统网络图）。

2.系统包含完善的通风网络解算结果数据库，具备常用支护方式摩擦系数数据库、常用风机特性曲线数据库、常见巷道围岩参数数据库等。

3.系统包含需风量计算工具，可以直接计算全矿井需风量或工作面、掘进面、备采面、硐室及其它用风点需风量，计算方法符合《煤矿安全规程》和《煤矿通风设计规范》。

4.系统基于高效、成熟的通风网络解算算法，解算算法经过多年矿井通风工程实际数据验证，算法可靠性高，解算结果准确。要求2000条分支风网单次解算时间小于2秒。

5.系统具备通风网络实时解算、通风网络调节仿真、通风网络优化功能；所建立的三维模型兼容接入安全监控系统相关数据并实时动态显示；系统需支持自然分风解算和强制分风解算，可对任意风路固定风量、固定风压，实现风流按需分配解算和通风系统动态仿真模拟；

6.基于瓦斯涌出点涌出量，实时解算分析全矿井瓦斯浓度动态分布。

7.可建立矿井测风数据分析系统，功能具备测风数据编辑、查询与分析，可基于长期实时测风数据进行趋势分析，测风数据与模拟数据对比分析。

8.在三维通风立体图形上动态显示风流方向和相关通风参数，动态显示的风流方向和风流速度，真实反映井下巷道风流关系。具备可视化展现方法对各项数据设置颜色图例，方便通风技术人员发现通风系统的薄弱环节或风网优化方向；

9.支持动态解算和风网风流状态模拟，可自动根据风量要求反算调节风阻和调节风窗面积，动态模拟风门、风窗、密闭等通风构筑物设置和风量调节效果。

10.可在三维通风网络模型的基础上，采用通风网络解算和数值分析方法，动态预测贯通、延伸、新掘或废弃巷道分支后通风系统的风量分配和风机工况点；可计算并动态模拟井巷断面或长度变化后通风系统的变化；可进行风机需求分析和动态模拟。

11.可在同一模型上设置多种通风局部设计方案，进行假设性建模，系统可对假设条件下的解算结果进行对比分析，帮助更快验证和确定最优设计方案；

12.基于矿井巷道布置图构建矿井三维通风拓扑关系，并实现全矿井风流、各类避灾路线、应急救援路线等展示与模拟。系统具备应急救援路径快速分析功能，可根据不同的灾害源头和灾害种类快速分析灾害覆盖范围和扩散路径。可快速计算井下不同位置区间距离最短路径或风流最快路径。通过火灾模拟，为通风人员制定应急预案提供科学参考依据。

13.可对井下粉尘进行动态扩散模拟分析，动态显示粉尘扩散过程，分析每条巷道粉尘浓度峰值及时间点；可动态模拟井下有害气体浓度、扩散路径和扩散时间，辅助进行灾害预案制定和紧急情况下人员撤退路径分析；

14.系统可根据规程要求，按巷道类别设置风速、温度最低或最高值，当模拟或实时数据超出要求范围时，系统可自动报警并统计数据。

15.系统需具备任意风路定点优化调节功能，在通风网络解算和数值分析的基础上，对风门、风窗、密闭等通风构筑物风量调节效果实现预先仿真模拟、可靠性展示和经济性分析; 

16.系统应具备主辅扇、局扇参数分析和运行模拟功能。可对通风系统当前的风机参数（如：风压、风量、效率等）进行计算和模拟，对通风系统调整后的风机工况点进行预测。可进行风机开停、调速动态运行模拟； 

17.系统需具矿井热力学计算和模拟功能，可定量分析巷道围岩、井下大型机械设备运行，井下涌水等对井下空气温度和湿度的影响，可定量分析井下温度和空气密度变化对风机工况点的影响；可定量计算冬季进风预热功率并模拟井口预热对井下相应环境参数的影响。

18.系统具备成熟的矿井火灾模拟算法，可以对井下不同类型火源进行建模，模拟分析火灾不同阶段对整个风网的影响，并形成火灾时期和非火灾时期主要通风参数对比，为预防火灾、制定应急预案和调风措施以及井下火灾紧急救援提供科学数据支撑。 

19.矿井通风网络串联调节、串联通风和污风循环自动检测，可在三维图形中进行最大风阻路径、两点间距离最短路径、风流最快路径分析，并动态展现；

20.系统具备完善的通风网络报告功能，建模完成后，系统自动按照通风网络关键数据生成统计报告，并以图形方式展现；

21.系统可接入三维激光扫描点云数据，生成实体巷道模型。  

22.系统应具备定制开发能力，服务矿井可以依据设计所建立的三维模型进行通风管理，三维模型可以接入矿井实时数据。

图5 需风量计算与安全规程要求一致

图6 金属与非金属矿需风量计算

图7 煤矿需风量计算

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