当前，矿井通风应急决策与通风调控智能化不足，火灾、爆炸、煤岩动力等灾变时期矿井通风系统风流逆转、烟气扩散机理及灾害防控机制认识不清，因局部失效造成通风系统级联崩溃，易导致重特大事故。亟待开展矿井灾变通风智能决策与应急控制关键技术研究，推进矿井通风数字化、信息化与智能化的升级改造，全面提升矿山监控预警水平和应急处置能力。

本项目研究目标：发展全矿井灾变风烟流逆转、烟流逆退、烟气扩散的动态演化理论，揭示矿井火灾、爆炸、煤岩动力等灾害下风烟流扩散运移、诱导风流紊乱和风流调控机制；研发灾变风流应急调控技术与装备，开发三维可视化的通风智能辅助决策软件平台，形成矿井灾变通风智能决策与应急控制关键技术与装备体系，实现典型煤与非煤矿山进行试验验证与工程示范。

本项目提炼了5个关键问题：灾变网络风烟流演化与控风理论；矿井通风参数快速准确测定技术；风井防爆门抗冲击性快速多次复位方法；井下灾变风流快速隔离、远程密闭与应急调控机制；风网实时精准解算、灾变智能决策快速响应与分发。围绕上述问题设置了6个课题：灾变网络风烟流演化与控风机理；矿井通风参数快速准确测定技术；风井防爆门快速复位技术与装备；井下灾变风流应急调控技术与装备；风网实时解算及灾变智能决策平台；灾变通风控制技术的全尺寸巷道试验及示范。其中，课题1 为其他2-6个课题提供理论基础；课题2为课题5参数的在线准确获取提供了技术支撑；课题3-4为课题1和5提供控风模型；课题5为课题3-4提供控风智能决策；课题6为课题1-5理论和技术装备成果的优化、示范应用提供基地。

本项目按“基础研究-技术研发-装备研制-平台设计-工程示范”全链条一体化实施，围绕提升矿山工业通风安全与灾变应急调控的信息化、智能化科技进步的总体目标，理论建模、实验研究、软件开发、模拟仿真、装备系统集成、工程示范等多种手段有机结合，凝聚了中国矿业大学、北京大学、重庆大学、合肥工业大学、湖南有色金属研究院、中钢集团武汉安全环保研究院、神华宁夏煤业集团、国家矿山应急救援开滦队等15家国内煤与非煤矿山通风安全与应急调控领域优势科研单位和企业，产学研用协同创新。项目研究依托安全科学与工程双一流建设学科、力学、计算机、材料、信息工程、机械设计等国家重点学科；煤炭资源与安全开采、湍流与复杂系统研究、煤矿灾害动力学与控制等6个国家重点实验室，煤矿瓦斯治理、矿山互联网应用、国家矿山救援技术、软件工程等6个国家级工程研究中心或实验室。本项目研究团队包括国家杰青、知名专家、中青年技术骨干等，在本领域积累了丰富成果，具有雄厚理论研究基础和较强研发能力，为本项目顺利实施奠定坚实基础。

通过本项目研究，发展全矿井灾变风烟流逆转、烟流逆退、烟气扩散的场-区-网多场耦合动态演化理论体系，研发通风参数精确感知与风网实时准确解算、防火抗压区域联动智能调控、防爆门抗冲击多次快速自动复位、矿井灾变通风三维智能辅助云端决策平台等一系列关键技术与装备。完成国家级全尺寸灾害演习巷道、典型煤与非煤矿山试验与工程示范3项，制修订行业标准4项，申请发明专利30项，发表论文100篇。培养一批中青年学术带头人，造就一支高水平研发队伍，形成一个集基础研究、技术创新、工程示范为一体的研发基地。

本项目以科技创新为依托，以信息技术为先导，以现场应用为核心，研究成果助力矿井通风智能化建设和灾变智能辅助决策技术科技创新进步，具有重大的实用价值和经济社会效益。