通风系统是矿井主要生产系统之一,安全高效和经济的通风系统对于矿井安全生产具有重要保障作用。随着矿井开采区域的和开采水平的延深,矿井通风系统也处于不断变化过程中。东滩煤矿现代化程度较高,自上世纪80年代建井以来,始终保持高产高效的生产水平,开采深度大、开采范围广,通风路线多,通风系统愈加复杂。为了解决复杂通风系统存在的问题,提高通风系统监测预警水平,本文采用理论分析、现场实测、仿真模拟等多种研究方法开展基于Ventsim的复杂通风系统优化及监测预警研究。首先,通过分析通风系统风流流动规律、网络解算原理及复杂风网特点,对复杂通风网络优化基础理论进行了分析,对通风系统风网的可靠性理论进行了研究。进行了东滩煤矿全矿井通风阻力测定,明确了复杂通风系统存在的主要问题,主要包括存在“之”字型回风、部分巷道段因年久失修阻力较大、回风段阻力所占比重偏高、供风路线过长等;然后,采用Ventsim三维通风仿真系统软件建立了东滩煤矿通风系统三维仿真模型,通过仿真模拟计算了东滩煤矿通风系统各优化方案的结果,大大缩短了网络解算时间,并实现了通风现状的三维动态可视化,通过对各方案的经济技术对比,确定了最佳优化方案:减少“之”字型回风,对东翼第一回风巷和东翼第二回风巷的高阻巷道段进行扩刷,同时,调整东翼第一回风巷与东翼第二回风巷下风侧巷道为三回路巷道。最后,考虑复杂通风系统的整体复杂性,提出了安全分区方法,将东滩煤矿通风系统划分为五个安全分区;在安全分区基础上,对关键分支选取方法进行了研究,通过对矿井通风系统逻辑分析,确定了 20条关键分支巷道;采取现场布点监测的方法,通过MATLAB对数据进行拟合,基于可靠性理论研究中风量正态分布特点,确定了关键分支关键测点的预警指标值,对安全监控系统进行了升级改造和应用。本文研究成果能够为矿井安全生产提供技术保障,对于推动复杂通风系统网络优化和监测预警研究具有一定的现实及理论意义。