矿井通风网络解算的理论和算法研究早在70年代就已经成熟,但时至今日通风网络解算仍然没有在矿井生产实际应用中得到广泛的应用.通风网络解算应用的3大瓶颈问题之一的通风阻力系数“测不准,总在变”的问题,时至今日该问题尚未解决,阻碍了通风网络解算在实际中的应用.巷道风阻可通过经验公式计算和通风阻力测试获取.风阻经验公式通常只是一些特殊情况的近似归纳,一些常量参数取值更多的依赖人为经验,存在较大的主观性误差；而现场测试工作量非常大且费时、费力.无论是经验公式还是现场测试,得到的风阻数据都存在误差,使得仿真计算的结果与实际的通风系统不匹配.如何通过少量代表性巷道风量、节点压力等有限的实测数据,反演矿井通风系统阻力系数,这是一项值得研究的课题.目前国内外关于通风阻力系数反演研究较少,基于国家自然基金资助项目(60772159)《基于仿真技术的矿井通风系统智能诊断系统研究》,开展本文研究工作.从流体网络三大基本定律出发,建立通风阻力系数反演的矩阵方程组形式.无论是多测点一次观测还是少测点多次观测条件下,利用有限的巷道风量和节点压力观测数据来反演通风系统中的各条巷道风阻,由于方程数小于未知变量个数,反演问题始终存在多解的情况,通风阻力系数反演问题是不适定的.基于最小二乘原理建立了通风阻力系数反演的数学模型,以实测压力与与计算压力的偏差以及实测风量与计算风量的偏差为目标函数,综合考虑了压力、风量以及通风阻力系数范围约束,通过该模型的建立将通风阻力系数反演问题转化非线性优化问题.采用遗传算法和粒子群算法来求解基于最小二乘原理的通风阻力系数反演的优化问题.针对通风阻力系数反演问题,对遗传算法和粒子群算进行了改进,增强算法的全局搜索和局部搜索能力.上述研究基础上,可以依据观测点相对灵敏度选择合适的观测数据进行通风阻力系数反演.结合通风系统灵敏度理论和聚类分析理论,提出了一种基于反映通风系统阻力系数变化的巷道风量测点和节点压力测点布置方法,对通风系统中可以观测的巷道、节点进行分类,寻找少量代表性强的分支风量测点和节点压力测量,最大可能的反映通风系统的实际运行状态,减少测试工作量.最后通过实例描述了基于粒子群算法的寺河矿二号井通风阻力系数反演过程,验证了反演方法的可行性,为进一步的研究通风阻力系数反演问题以及实际工程应用奠定了基础,具有重要的指导意义.