“一通三防”是煤矿安全生产问题的核心，安全可靠的通风系统是矿井防治瓦斯、煤尘、火灾事故的关键。为了保证衰老矿井残煤的可采及复采性，保障衰老矿井安全生产，在综合考虑矿井通风基本任务和矿井通风系统的安全可靠性、技术可行性及经济合理性等基本要求的基础上，确定了衰老矿井通风系统优化改造评价指标体系，选择了优化改造方案，并对优化改造方案进行了数值模拟分析，对照分析结果进行了澄合矿区衰老矿井通风系统优化改造实践。通过对矿井通风系统优化改造评价、通风网络解算及数值模拟分析方法等研究现状的探讨，分析了目前研究中存在的问题，确定了本文研究的内容、方向和方法。在此基础上，通过对衰老矿井和矿井生命周期的探讨，明确了衰老矿井的概念及其通风系统的特征，建立了14项衰老矿井通风系统优化改造评价指标，并综合运用层次分析法和专家打分法对各项指标进行了重要性排序，确定了各项指标的权重和权值。在综合考虑生产接替安排、通风系统安全经济合理运行的基础上，运用已建立的矿井通风系统优化改造评价指标，从可行的优化改造方案中选择了最优方案。并通过建立衰老矿井巷道风流流动微分方程，利用Ansys Workbench14.5数值模拟软件对衰老矿井通风系统优化改造方案进行了数值模拟分析，取得了良好的效果。运用固定风量分析法对澄合二矿和王村煤矿矿井通风系统进行通风网络解算，确定了矿井通风系统存在的问题，结合通风网络模拟解算结果提出的针对性优化改造方案进行了通风系统优化改造实践，并通过优化改造实践延长了矿井使用年限。