我国煤矿大多为井工煤矿,不论是矿井建设还是煤炭开采必然掘进大量巷道。巷道掘进时期的通风系统主要任务是将掘进过程中涌出的瓦斯、粉尘等有害气体安全、高效的排放,为掘进工作面的作业人员提供清洁的空气。目前井筒建设及巷道掘进时期的通风决策大多简单粗放,不能根据工作环境适时变化,一风吹和大马拉小车现象普遍存在,局部风机长时间以额定功率运行不仅浪费能源,且当瓦斯等有害气体超限时容易局部积聚,增加事故发生的风险。随着煤炭工业向着智能化的方向发展,井筒建设及巷道掘进时期通风系统的智能化已成为大势所趋。本文基于红庆梁煤矿建设时期的实际调研,应用瓦斯治理理论、模糊控制技术、计算机仿真技术、微机控制技术等理论知识,研究如何将专家的成熟经验融入到巷道掘进时期的通风决策中去,以实现智能化通风。针对这一目标,首先讨论了掘进巷道内紊流传质机理,分析了瓦斯运移机理和浓度分布的数学模型,以及影响瓦斯浓度的相关因素。在此基础上进一步总结了掘进巷道内风流表现出的独特压入式圆形受限贴附射流特征及其瓦斯在该风流作用下浓度的分布特性。然后根据掘进巷道通风有正常通风和瓦斯超限排放两种不同模式的不同特点,制定了可以指导通风系统决策的模糊控制规则,并应用MATLAB建立了适用于掘进巷道通风的双模模糊控制模型。其中,因为各个传感器在系统中的关系难以量化,故采用了主观层次分析法(AHP)以确定它们各自所占的权重。为实现传感器—分站—计算机的三级结构,设计了一种基于DSP的数据采集分站用于煤矿井下各种有害气体传感器和井上监控计算机之间的数据传输。最后在对鄂尔多斯红庆梁煤矿建井时期掘进巷道作业环境分析的基础上,将巷道掘进时期智能通风系统应用到巷道掘进过程当中。实践验证此系统决策智能、运行稳定,为掘进巷道内瓦斯安全、高效的排放提供了技术保障,并且节约了大量电能,达到了预期提高经济效益的目标。