课题6：灾变通风控制技术的全尺寸巷道试验及示范
针对现代矿井灾变通风系统应急调控现状，从基础理论、关键装备样机、智能决策平台出发完成2项实际尺寸巷道试验验证，实现关键技术装备的定型认证、多元设施配置方法、多元灾变信息融合、智能辅助决策平台、调节设施协同集控的优化创新，开展矿井灾变通风智能决策与应急调控关键技术系统性、立体化、综合性应用的1项示范工程，创建多层面成果建设工程示范基地，实现项目成果在同类矿井的推广应用，提高矿井灾变通风安全防护能力和装备水平。本课题的实施，建立在其他5个课题的基础上，并能够提高研究成果水平和显示度。
1）研究目标
基于课题1- 5研究的基础理论、关键技术与装备研发等内容与成果，以现代化矿井灾变通风系统应急调控为对象，从基础理论、关键装备样机、智能决策平台出发完成2项实际尺寸巷道试验验证，实现关键技术装备的定型认证、多元设施配置方法、多元灾变信息融合、智能辅助决策平台、调节设施协同集控的优化创新，开展矿井灾变通风智能决策与应急调控关键技术系统性、立体化、综合性应用的示范工程，创建多层面成果建设工程示范基地，实现项目成果在同类矿井的推广应用，提高矿井灾变通风安全防护能力和装备水平。
2）主要研究内容
本课题以课题1-5矿井灾变通风智能决策与应急控制理论与关键技术装备的研究成果为依托，开展多元灾害场景实际尺寸巷道中通风网络调控理论与关键技术装备配置方法的试验验证。主要研究内容包括：灾变通风控制技术集成应用关键控制参数等效分析、煤矿全尺寸巷道试验、煤矿现场巷道应用示范、金属矿山全尺寸巷道试验及示范。课题2、课题3和课题4分别研究矿井通风参数快速精确测定技术、风井防爆门快速复位技术与装备和井下灾变风流应急调控技术与装备，为灾变通风控制技术的全尺寸巷道试验及示范提供技术支撑，课题1和课题5分别研究灾变控风模型和三维智能决策平台，为灾变通风控制技术的全尺寸巷道试验及示范提供方法及平台支撑。课题6的研究技术路线如图7所示。
（1）灾变通风控制技术集成应用关键控制参数等效分析
构建灾变通风控制技术集成的井巷风网等效模型，开展各类技术及装备进行全尺寸巷道试验的等效分析，研究矿井通风参数快速测定技术及装备、灾变风流应急调控技术及装备和三维可视化通风智能辅助决策云端平台的集成过程控制技术及参数，提出系统集成的综合评估方法；探究矿井通风参数信息感知、通风智能决策平台和风流应急调控技术装备联动的影响因素；为灾变通风控制技术的全尺寸巷道试验及示范提供理论和数据支撑。
（2）灾变通风控制技术的煤矿全尺寸巷道试验
与课题1-5进行协调、对接，参与其研发过程，基于开滦（集团）国家矿山救护队全尺寸巷道，构建矿井正常通风、火灾、爆炸等灾变条件下的全尺寸巷道试验场景，研究实际尺寸巷道中通风参数动态获取、灾情信息感知分析、发展态势预测研判、通风网络实时解算、灾变区域联动控制在三维可视化智能辅助决策平台中的全尺寸巷道集成技术和模块化最优布置；制定各类技术及装备在全尺寸巷道试验中的系统集成、系统构建、平台搭建、技术应用方案和安装、使用、配置与调度技术操作规程，完成对矿井通风参数（风速、风压）快速测定、灾变通风应急调控技术装备、风网实时解算与智能决策平台等各类参数指标的全尺寸巷道试验验证，为灾变通风控制的各类技术装备的煤矿现场巷道应用示范提供系统集成的基础。
（3）灾变通风控制技术煤矿现场巷道应用示范
与课题1-5进行协调、对接，参与其研发过程，基于灾变通风控制技术在全尺寸巷道中系统集成和试验研究成果，构建灾变通风控制技术装备在现场巷道应用示范和设备安装的条件，调研熟悉技术装备的功能技术参数及使用方法，研判现场巷道不同区域内矿井生产、通风安全、灾变应急处置等的不同需求，构建井上井下一体化的风网实时解算和智能决策平台，融合创新形成基于矿井通风参数在线精确监测和通风异常应急调控的技术装备体系，实现通风参数快速准确测定、灾变通风调控关键技术装备、自动泄压复位防爆门、通风阻力在线监测、通风网络实时解算、智能辅助决策平台等关键模块的协同集控。最终，在神华宁夏煤业集团有限责任公司典型煤矿巷道完成1项煤矿灾变通风智能决策与应急调控关键技术装备的系统性、立体化、综合性应用示范工程。
（4）灾变通风控制技术的金属矿山全尺寸巷道试验及示范
加强课题1-5与金属矿山全尺寸巷道试验实施单位中钢集团武汉安全环保研究院有限公司的沟通与交流，指导各类灾变通风控制技术装备研究成果在金属矿山全尺寸巷道的试验。研究灾变通风控制技术装备成果在金属矿山通风系统中应用的耦合性，在中钢集团武汉安全环保研究院有限公司建设的全尺寸巷道中进行试验验证。按照金属矿山通风监测的技术要求，构建不同灾害场景的通风系统调控实验模型，融入本项目研发的关键技术装备和三维可视化智能辅助决策平台，完善灾变通风智能决策与应急调控实验系统。开展金属矿山不同场景灾变过程中通风参数动态获取、灾情信息感知分析、发展态势预测研判、通风网络实时解算、灾变区域联动控制在三维可视化智能辅助决策平台中的运行效果的试验验证。
基于灾变通风控制技术的金属矿山全尺寸巷道试验成果，革新优化灾变通风控制关键技术装备和三维可视化智能辅助决策平台的集成应用工艺参数，拓展通风图纸导入、GIS平台数据接口、金属矿山多灾源态势研判，研究灾变通风智能决策及应急控制一体化的现场应用示范。在中钢集团武汉安全环保研究院有限公司合作的主要金属矿山，开展通风参数快速准确监测、灾情信息感知分析、发展态势预测研判、通风网络实时解算、灾变区域联动控制、三维可视化智能辅助决策、应急逃生路线自动生成等模块的工程应用示范。
3）拟解决的重大科学问题或关键技术
形成灾变通风控制技术在通风参数实时准确测定、灾变通风调控关键装备、自动泄压复位防爆门、通风阻力在线监测、通风网络实时解算、智能辅助决策平台等方面全尺寸巷道试验和集成示范的技术与装备的优化配置、技术应用方案、调度和系统集成应用技术，建立完成适应煤矿和金属矿山条件和技术要求下的灾变通风智能决策与应急调控关键技术装备示范的系统化实施工艺。
图8课题6研究技术路线图
4）考核指标及评测手段/方法
（1）研究建立灾变通风控制技术集成的井巷风网等效模型，分析灾变通风控制技术集成过程控制技术及参数，形成实际尺寸巷道试验和集成示范的技术与装备的优化配置、技术应用方案、调度和系统集成应用技术。
（2）完成矿井通风参数（风速、风压）快速测定、灾变通风应急调控技术装备、风网实时解算与智能决策平台等各类参数指标的1项实际尺寸巷道试验，采用专家评测进行验证。
（3）完成灾变通风控制技术的金属矿山实际尺寸巷道试验1项，采用专家评测进行验证。
（4）完成煤矿灾变通风智能决策与应急调控关键技术装备现场试验1项，采用专家评测进行验证。
（5）在国内外学术期刊发表高水平学术论文5篇以上，申请发明专利1项以上。
5）参加单位任务分工
本课题由神华宁夏煤业集团有限责任公司牵头，参加单位包括：开滦（集团）有限责任公司、中钢集团武汉安全环保研究院有限公司和中国矿业大学。具体的分工如下：
神华宁夏煤业集团有限责任公司负责研究内容（3）灾变通风控制技术煤矿现场巷道应用示范，完成1项灾变通风控制技术装备体系的应用示范。
开滦（集团）有限责任公司负责研究内容（2）中灾变通风控制技术的煤矿全尺寸巷道试验，完成1项灾变通风控制技术装备的实际尺寸巷道试验验。
中钢集团武汉安全环保研究院有限公司负责研究内容（4）中灾变通风控制技术的金属矿山全尺寸巷道试验，完成1项灾变通风控制技术装备金属矿山的实际尺寸巷道试验。
中国矿业大学负责研究内容（1）灾变通风控制技术集成应用关键控制参数等效分析，并参与研究内容（2）和（3）。