正如对污水净化后可以循环利用一样,对矿山井下污风进行有控制的循环再利用,具有重大的研究意义。特别是对于井下通风能耗需求日趋严峻的矿山,如何有效降低其通风能耗,将会带来巨大的经济潜力。随着受控循环通风技术研究的日趋深入,与其伴随的监测监控系统不断完善与投入使用,特别是对于金属非金属地下矿山,其瓦斯浓度接近于零,为该项技术的广泛应用提供了有利条件,只要能对井下有害物进行有效净化,就可以充分发挥其系统优越性。本文的研究是以《文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司南温河钨矿井下复杂通风系统优化研究》课题为基础而展开的,目的是通过对区域受控循环通风技术应用于矿山通风系统优化前进行一些理论研究,分析其安全性、可控性及所带来的经济意义,针对研究对象(南温河钨矿)的特殊性,主要进行了循环风的可控性及可用性论证、循环区域的合理选择、循环方式的合理布置、高压喷雾降尘系统的应用、循环区域有效降温、循环参数合理匹配、循环区监测监控系统目标实现、循环通风系统节能效果等的论证研究,在充分借鉴已有研究成果的基础上,做了如下深入研究：1、通过对我国地下矿山开采过程中已经出现的或即将出现的通风问题进行了分析,评述了国内外学者对受控循环通风进行的理论研究、实验研究、试验研究和现场实践研究几个阶段取得的成果,从受控循环通风的可行性、循环模型、经济性和安全性等多方面进行了分析探讨。研究结论为：受控循环通风是一项在合理控制下安全、实现方式简单、经济效益明显的通风应用技术,可以广泛应用于金属非金属矿山井下通风困难区域的应用研究。2、通过对比常规通风研究受控循环通风系统进风流、回采工作面回风流及回风道中粉尘浓度的变化情况,得出结论为：循环系统风流稳定后,循环区域的粉尘浓度与新鲜风量值、回采工作面的产尘量、新鲜风流中粉尘的浓度、降尘效率和循环系数等因素有关,优化研究各项参数关系对充分发挥受控循环通风的广泛应用具有重要意义。同时本文提出采用高压喷雾降尘技术对循环区进行降尘处理的技术研究,通过应用MATLAB软件绘制出降尘效率曲线分析认为：喷嘴迎风向下45°布置、喷嘴直径1.Omm、喷水水压7.5MPa、喷嘴间距0.5m可以使粉尘粒径为5μm以下的降尘率达到90%,这可以满足循环系统的降尘要求。该技术的有效应用还有利于改善井下工作面热环境。3、对区域受控循环通风系统采用合理的监测监控手段将有利于循环风的安全高效运行,本文依托于南温河钨矿已经进行了地下矿山安全避险“六大系统”的建设,就区域受控循环通风系统监测监控目标展开了研究,为其具体实现提供了指导。4、本文就南温河钨矿一采选厂1232m中段南翼通风能力不足、有效风量率低、局扇布局混乱、无轨设备运行影响、局部高温的问题展开分析,提出采用受控循环通风进行优化改造的构想,在合理优化选择受控循环通风区域大小、循环风道、循环通风新鲜风量、循环率、循环风量、净化效率等参数的基础上,得出采用受控循环通风系统,在系统有效进风基本不变的情况下,可以使循环工作面风量增加为84.66m3/s,这大于常规通风时的需风量74.56m3/s,说明采用受控循环通风系统,其风量值可以满足矿山生产。5、通过对循环区通风总阻力、循环风机风量、循环风机风压、循环风机轴功率的需求计算,最终对南温河钨矿循环区选用一台K40-6-No.15风机进行循环通风,对比采用传统的通风系统时,将用风地点的风量由49.45m3/s增加到84.66m3/s所耗功率是原来系统的5.021倍,而采用受控循环通风系统时,所耗功率只是原来的1.845倍,相比一个生产能力为30万吨每年的区域而言,降低功率消耗对全矿通风系统而言具有较好的经济效益。