A hybrid methodology is proposed to investigate the diesel particulate matter (DPM) concentration distribution in underground mines by using a ventilation network solver and computational fluid dynamics (CFD). Mine ventilation system, one of the most significant and energy-intensive parts of an underground mine, needs to be accurately studied to provide sufficient fresh air to the personnel working underground. Ventilation is used to dilute and remove the contaminants out of a mine to protect the personnel from being exposed to concentrations outside of regulatory requirements. Numerical modeling is increasingly being used to assist mine ventilation design and operation. Currently, there are two types of solvers used to calculate ventilation system solutions, which are network solvers and CFD. The hybrid methodology is proposed to provide improved diesel input to a ventilation network model using CFD. The hybrid methodology combines the two solvers through commonly shared boundary conditions, making it possible to conduct mine-scale ventilation simulations. The network solver simulates the whole mine ventilation system, and CFD simulates the active working faces. In this fashion, the ventilation model is computationally efficient but still produces accurate and detailed (e.g., three-dimensional DPM concentration distribution) results. Mining operations can benefit from the updated network model using the hybrid methodology and quickly assess different ventilation plans without additional capital investments.

提出了一种混合方法，通过使用通风网络求解器和计算流体动力学 (CFD) 来研究地下矿井中的柴油颗粒物 (DPM) 浓度分布。矿井通风系统是地下矿井中最重要、最耗能的部分之一，需要对其进行准确研究，才能为井下工作人员提供充足的新鲜空气。通风用于稀释和去除矿山中的污染物，以保护人员免受超出监管要求的浓度。数值建模越来越多地用于辅助矿井通风设计和操作。目前，用于计算通风系统解决方案的求解器有两种类型，即网络求解器和 CFD。建议使用混合方法为使用 CFD 的通风网络模型提供改进的柴油输入。混合方法通过共同共享的边界条件将两个求解器结合在一起，从而可以进行矿井规模的通风模拟。网络求解器模拟整个矿井通风系统，CFD 模拟活动工作面。以这种方式，通风模型在计算上是有效的，但仍然产生准确和详细（例如，三维 DPM 浓度分布）的结果。采矿作业可以从使用混合方法的更新网络模型中受益，并且无需额外的资本投资即可快速评估不同的通风计划。混合方法通过共同共享的边界条件将两个求解器结合在一起，从而可以进行矿井规模的通风模拟。网络求解器模拟整个矿井通风系统，CFD 模拟活动工作面。以这种方式，通风模型在计算上是有效的，但仍然产生准确和详细（例如，三维 DPM 浓度分布）的结果。采矿作业可以从使用混合方法的更新网络模型中受益，并且无需额外的资本投资即可快速评估不同的通风计划。混合方法通过共同共享的边界条件将两个求解器结合在一起，从而可以进行矿井规模的通风模拟。网络求解器模拟整个矿井通风系统，CFD 模拟活动工作面。以这种方式，通风模型在计算上是有效的，但仍然产生准确和详细（例如，三维 DPM 浓度分布）的结果。采矿作业可以从使用混合方法的更新网络模型中受益，并且无需额外的资本投资即可快速评估不同的通风计划。通风模型计算效率高，但仍能产生准确和详细的（例如，三维 DPM 浓度分布）结果。采矿作业可以从使用混合方法的更新网络模型中受益，并且无需额外的资本投资即可快速评估不同的通风计划。通风模型计算效率高，但仍能产生准确和详细的（例如，三维 DPM 浓度分布）结果。采矿作业可以从使用混合方法的更新网络模型中受益，并且无需额外的资本投资即可快速评估不同的通风计划。