随着矿山开采规模不断扩大、开采深度增加,地质条件复杂性和机械化程度的提高使得矿井开采条件和生产方式也出现了较大变化,采用单翼通风系统的矿井越来越普遍。由于单翼通风系统的进、回风井设置在井田的同一侧,其通风系统具有风流路线过长、通风阻力偏大、风量集中等问题,严重影响了矿井生产和工人安全。本文主要从单翼通风系统的形成原因、共性问题和优化方法三个方面进行研究。通过阅读大量文献资料和现场调研,分析总结了单翼通风系统的形成原因和共性问题。以山东郓城煤矿为实例,在现场调查、测定通风数据的基础上,系统分析了其单翼通风系统存在的主要问题,如通风总阻力高达3796.6Pa,回风巷道处风速高达14.7m/s,进、回风巷道风量过于集中,“三区”阻力分布不合理等问题。为了解决这些问题,本文运用矿井三维仿真系统构建了郓城煤矿单翼通风系统的三维仿真模型,通过对比模型解算数据与现场实际数据验证了三维仿真模型的有效性。对郓城煤矿单翼通风系统进行了优化研究并制定优化方案,通过仿真模拟通风系统优化后方案,矿井总阻力下降为2743.3Pa,较优化之前降低了 23%;回风巷道的风速为下降为7.8m/s。同时,建立郓城煤矿中期单翼通风系统的三维仿真模型,预测分析生产中期潜在的通风问题,并提出了三种通风系统优化改造方案,最后运用灰色关联分析法选取了最佳方案。在一定程度上为分析解决矿井单翼通风系统的问题提供了理论依据。