山西潞安古城煤矿通风系统实现智能化升级 秒级自动切换筑牢井下安全防线

通风系统是矿井安全生产的基础保障之一,被业内形象称作井下生产的“生命线”。

长期以来,一些矿井通风环节在停电、变频器异常等突发情况下,仍存在对人工处置依赖较重、切换效率受限、故障处置压力集中等问题。

一旦处置不及时,可能带来通风能力不足、作业组织受扰等风险,安全管理与稳定生产面临双重考验。

此次古城煤矿主通风机控制系统升级改造,针对的正是“关键时刻更要靠得住”的现实需求。

过去,备用风机切换多依赖岗位人员手动完成,操作步骤多、时间紧、心理压力大,且受现场环境、人员经验等因素影响较大。

在煤矿安全生产标准不断提升、智能化矿山建设持续推进的背景下,依靠“人盯人、手动切换”的传统方式,已难以满足高可靠、低风险的运行要求。

从改造路径看,该项目突出“核心重构、系统冗余、状态可视、提前预警”四个方向,形成从控制核心到监控平台再到执行与供电保障的整体升级。

在控制层面,通过“双核”冗余架构提升系统抗风险能力,实现关键数据毫秒级同步,当主控制出现异常时,备用控制可快速接管,减少因单点故障引发的停风隐患。

在监控层面,采用热备冗余的工控平台并配套图形化操作界面,使通风流程、设备状态和关键参数更直观;同时在风机房、变频室、高低压柜等区域补强视频监控,强化运行状态“看得见、查得到、追得溯”。

硬件与执行保障方面,改造突出“供电不断、切换更快、保护更稳”。

操作台新增双电源自动切换装置提升低压供电可靠性,高压侧引入具备机械保持能力的关键部件,增强控制回路失电情况下的供电连续性;变频器侧通过失电跨越、冷却分区等功能优化运行适应性,降低异常对主通风机运行的冲击。

在此基础上,系统完善故障切换与一键切换流程,发生异常时可实现自动倒机,将复杂处置压缩为标准化动作,减少误操作空间,提升处置确定性。

影响层面,改造带来的变化不仅是“更快切换”,更在于安全管理从被动应对向主动防控延伸。

系统新增多点振动、压力、压差等传感器,与温度、电量等数据融合,构建在线健康诊断与预警机制。

设备一旦出现喘振、超温、振动异常等苗头,可提前提示甚至触发保护措施,推动运维模式从“事后抢修”转向“预防性维护”,有助于降低突发停机概率、延长设备寿命、优化检修组织。

与此同时,集中监控与数据上云(上传)使管理半径进一步扩大。

值守人员在调度中心即可实时掌握通风系统运行状态,关键操作可在规范权限下快速完成,提升了跨区域协同处置能力。

节能降耗也是改造的现实收益之一,通过优化控制策略、减少不必要的空载等方式,可降低用电成本,形成安全与效益的双向增量。

据现场测算,改造后在电费支出方面具备一定节约空间,为矿井精益运行提供支撑。

对策意义上,该项目体现出“尽量保留原有线缆、重点升级核心系统”的务实思路,减少大拆大改带来的施工影响与成本压力,也有利于在同类矿井快速复制推广。

其采用的冗余控制、环网通信、全参数监测等技术组合,契合高可靠通风系统的共性需求,并可为冶金、化工等行业的高可靠通风与关键动力系统改造提供参考。

面向未来,随着矿山智能化建设向纵深推进,通风系统的数字化、网络化、智能化将从“单点升级”走向“系统协同”。

下一步可在现有基础上,进一步推动通风与瓦斯监测、人员定位、生产调度等系统的数据联动,探索更精细的能效管理与风险预判模型,持续提升矿井本质安全水平。

同时,应加强制度化运维与人员培训,完善应急演练与权限管理,确保技术优势在长期运行中稳定释放。

古城煤矿的实践印证了传统工业"点穴式"改造的可行性——不必推倒重来,而是以关键技术突破撬动整体效能提升。

在推进新型工业化的国家战略下,这种兼顾安全与效益、传承与创新的智能化路径,或将为更多传统产业转型升级提供启示。

当"中国制造"向"中国智造"跃迁时,类似的技术革新故事正在无数工厂与矿井中悄然上演。