矿用空气幕作为一种新型硐室型风流调控技术,已广泛应用于我国大中型机械化矿山,拟解决地下通风过程中进风不足、风流短路等通风难题。然而,现有的理论研究与工程实践表明,空气幕引射风流对系统解决盘区中段及多分段的风流调节问题尚有局限。基于这一观点,本论文以安徽某铜矿山和贵州某磷矿为例,采用现场实测、Fluent软件数值模拟与理论研究相结合的综合手段,阐明了影响通风系统稳定性的三大主要因素,研究得出空气幕在单巷道、盘区中段及多分段条件下风流流场特性,揭示了空气幕在复杂作业条件下的流动机制。主要结论如下:(1)在单条巷道中,改变空气幕风机功率可以实现对巷道风流的增阻、引射、隔断。(2)单台空气幕作业和多台空气幕联合作业对其他未安装空气幕的巷道或分段的进风有抑制作用,并量化了空气幕对盘区中段或分段风流流场影响程度。(3)在通风困难的穿脉或分段,安装空气幕后,矿山通风效果明显改善,增幅达到20%以上。(4)揭示了空气幕位置、风机功率变化对盘区风流流场的影响规律,并得出多巷道多台空气幕联合作业最佳布置位置和最佳风机功率组合。(5)引射型空气幕对解决盘区中段风流短路问题作用有限,即使在盘区三条巷道同时安装空气幕,短路风流风量降幅也仅有29.8%,短路风量依旧超过盘区总进风量的1/3。(6)运用Fluent软件,设计了三种调节风流的方案,对安徽某铜矿1#盘区中段风流进行模拟分析,根据模拟计算结果,选出最优方案。研究表明:采用引射型空气幕与增阻型空气幕联合作业后,盘区短路风流量降幅达50%,各巷道进风量对比现状增加了10%以上。