主通风系统被称为矿井的“呼吸系统”,关系井下作业环境与应急处置能力。记者近日山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿主通风机监控中心看到,风机运行参数、配电状态与现场画面在大屏上实时显示,关键设备位置一目了然。经过近三个月运行验证,该矿副井及桃园主通风机控制系统升级改造项目全面达标投用,为井下安全生产增添了更稳定、更快速的技术保障。 问题在于,传统通风控制体系在突发状况下对人工依赖度较高。以往出现停电、变频器异常或控制器故障时,备用风机能否及时顶上、切换是否准确,往往取决于现场人员的判断与操作节奏。一旦处置环节出现延误或误操作,不仅可能带来停风风险,还会对生产组织与应急联动造成压力。古城煤矿涉及的负责人表示,矿井生产连续性要求通风系统具备更强的抗扰动能力和更高的可靠性,必须从“人盯人守”向“系统自判自控”升级。 原因在于,通风系统是典型的高可靠性机电控制场景,涉及高低压供电、变频调速、控制器、通讯链路及大量现场设备,任何单点故障都可能放大为系统性风险。过去一些系统在控制器冗余、供电保障、数据采集完整性以及故障逻辑闭环等存在薄弱环节,遇到复杂工况时容易出现信息滞后、协同不足、切换不够顺畅等问题。随着煤矿安全标准化和智能化建设推进,通风系统不仅要“能运行”,更要“可预警、可诊断、可追溯、可自愈”。 此次改造的影响,首先体现在可靠性和响应速度的提升。古城煤矿在控制核心层面采用“双核冗余”思路,通过双CPU环网实现毫秒级数据同步,一旦主系统异常,备用系统可快速接管,减少因控制器宕机带来的停机隐患。在监控层面,双工控机热备冗余与图形化操作界面结合,通风流程、设备状态与关键参数可视可控;风机房、变频室、高低压柜等区域的现场视频接入,形成连续的状态感知链路,既便于远程调度指挥,也为事故预防与复盘提供依据。 在供配电与执行环节,改造更强调“在最薄弱处补强”。低压侧增加双电源自动切换装置,提高操作台供电稳定性;高压接触器引入机械保持等能力,保障控制回路失电情况下高压回路的可靠状态;变频器完善失电跨越、冷却分区管理等功能,降低设备故障对主通风机运行的冲击。同时,针对倒机流程与故障处置链条进行梳理和固化,优化故障切换和一键切换逻辑,实现故障发生后的自动判断与快速切换,减少对现场“抢险式操作”的依赖。 对策层面,一个突出变化是把复杂操作压缩为标准化指令,降低人为失误概率。工作人员通过触摸屏即可完成自动切换、一键切换、一键反风等关键操作,系统在后台按既定逻辑对条件进行校核并执行联锁保护,提升处置一致性和可控性。更重要的是,系统新增振动、压力及压差等多类传感器,并与温度、电量等数据融合,构建在线健康诊断机制。设备健康指标实时呈现,一旦出现喘振、超温、振动异常等趋势性风险,系统可提前预警,必要时触发保护动作,推动运维从“事后抢修”转向“状态检修、预防为主”。 从管理效益看,数据上云与集中监控为通风管理方式带来改变。古城煤矿调度中心能够实时掌握通风系统运行态势,提升跨岗位协同效率;通过优化控制策略、减少不必要的空载与波动,兼顾安全与节能,据测算每年可节约电费约35万元。改造还坚持“保留原有线缆、升级核心系统”的务实路径,减少大拆大改带来的施工风险与成本压力,为同类型矿井在不停产或少影响生产条件下实施升级提供了可借鉴的工程经验。 前景上,煤矿智能化建设正从单点设备升级走向系统级协同,通风作为安全生产基础环节,未来将更加注重可靠性设计、全生命周期健康管理与数据驱动决策。一上,冗余控制、环网通信、全参数监测等方案具备较强通用性,可不同矿井通风系统改造中复制推广;另一上,高可靠性通风的理念和技术路径也可为冶金、化工等行业的关键通风场景提供参考。随着标准体系完善与运维队伍数字化能力提升,“可视、可控、可预警、可自愈”的通风系统将成为保障安全生产的重要支撑。
煤矿通风系统的智能化升级是推动行业高质量发展的重要举措。古城煤矿的成功实践表明,通过技术创新可以实现从被动应急到主动预防的转变,既保障了安全生产又创造了经济效益。煤矿企业应加快推进关键系统的智能化改造,为行业可持续发展奠定坚实基础。