随着近十年来矿产资源需求的稳步增加，带动了采矿工业的快速发展，矿山开采规模不断扩大、开采深度增加，地质条件复杂性和机械化程度的提高使得矿井开采条件和生产方式也出现了较大变化，其通风问题和难题逐渐显现，影响了矿井生产和矿工安全。为此，进一步研究化解矿井通风系统的问题和难题，对改善井下作业环境具有重要意义。论文通过学习大量文献资料和现场调研，分析总结了地采金属矿山的基本特征，在调查、测定十多个金属矿山通风数据的基础上，应用金属矿山评价指标对矿井通风系统进行了详细分析和综合评价，并归纳总结了金属矿山存在的共性和差异性问题，如风机与通风网络不匹配、风流调控能力差、通风网络复杂、通风管理不善等共性问题，导致了矿井通风效果差，作业环境恶劣等现象。为解决这些问题，论文在矿井动力优化、通风网络优化、风流调控设施优选、通风系统管理等方面，通过理论分析与现场试验相结合开展了研究工作，解决了金属矿山通风系统优化的有关问题，达到了较好效果，主要研究内容及研究成果如下：（1）同型号的偶数台风机串并联工作比奇数台风机联合工作稳定，同型号不同频率的多风机运行可以达到稳定状态。应用变频和远程控制技术，可改善风机的使用和管理方式，增强了其工作的灵活性；（2）在井下角联巷道应用矿用空气幕可以灵活调控风流；（3）主扇-硐室型辅扇联合调控方式可改善多级机站通风系统因二级机站不全而导致的盘区风量不足问题，应用表明，各盘区进风量从不足10m3/s提高到了20m3/s左右，高温作业盘区温度平均也降低2.3℃；（4）3DVS系统可实现对通风系统的仿真和可视化管理，指导风机的调整与优选，模拟和评估不同季节和时间段的自然风压、网络动态变化对通风系统的影响，便于及时分析和管理通风系统，有利于维护和延长通风系统的有效期。论文以某铅锌矿通风系统优化为例，总结了金属矿山通风系统的优化过程和原则，并应用通风系统优化研究成果针对其问题提出了三个优化方案，采用3DVS系统模拟分析，通过对各方案的综合分析，确定了最优方案。方案实施后，该铅锌矿各作业中段总进风量由40.35m3/s提高到了60.18m3/s，综合指标从44.6%提升到了73.9%，极大改善了井下通风状况。