在礦井生產(chǎn)系統(tǒng)中，通風(fēng)系統(tǒng)是保障井下作業(yè)安全與高效運(yùn)行的 “生命線”，而礦用無(wú)壓風(fēng)門(mén)作為通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)，其自動(dòng)化升級(jí)（即自動(dòng)控制改造）已成為現(xiàn)代化礦井建設(shè)的重要組成部分。相較于傳統(tǒng)手動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)，自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同運(yùn)作，不僅解決了手動(dòng)操作的諸多痛點(diǎn)，更在安全防護(hù)、生產(chǎn)效率、成本控制及智能化管理等方面發(fā)揮著不可替代的作用，具體可從以下五大核心維度展開(kāi)分析：?

一、筑牢通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，防范瓦斯與粉塵災(zāi)害?

礦井通風(fēng)的核心目標(biāo)是通過(guò)合理的風(fēng)量分配，稀釋井下瓦斯、粉塵等有毒有害氣體，維持作業(yè)面的安全環(huán)境。無(wú)壓風(fēng)門(mén)作為井下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的 “隔斷門(mén)”，其關(guān)閉的密封性與開(kāi)關(guān)的及時(shí)性直接決定通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 —— 若風(fēng)門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，會(huì)導(dǎo)致 “短路漏風(fēng)”，造成關(guān)鍵作業(yè)面風(fēng)量不足，增加瓦斯積聚、粉塵超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)；若風(fēng)門(mén)開(kāi)啟延遲，可能引發(fā)局部通風(fēng)壓力驟變，破壞整體通風(fēng)平衡。?

自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能響應(yīng)，從根本上解決了這一問(wèn)題：一方面，系統(tǒng)搭載的紅外傳感器、超聲波傳感器可精準(zhǔn)識(shí)別行人或礦車(chē)，在 0.5-1 秒內(nèi)觸發(fā)風(fēng)門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟，避免因手動(dòng)操作不及時(shí)導(dǎo)致的風(fēng)門(mén)撞擊、人員等待問(wèn)題；另一方面，風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如液壓推桿、電動(dòng)推桿）會(huì)施加恒定壓力，確保風(fēng)門(mén)與門(mén)框緊密貼合，漏風(fēng)率可控制在 5% 以下（遠(yuǎn)低于手動(dòng)風(fēng)門(mén) 15%-20% 的漏風(fēng)率）。此外，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到風(fēng)門(mén)異常開(kāi)啟（如傳感器故障、機(jī)械卡阻）時(shí)，會(huì)立即觸發(fā)聲光報(bào)警，并將故障信號(hào)上傳至地面監(jiān)控中心，避免因風(fēng)門(mén)失效引發(fā)的通風(fēng)事故，為瓦斯抽采、粉塵治理提供穩(wěn)定的通風(fēng)基礎(chǔ)。?

二、消除人員操作安全隱患，降低井下工傷風(fēng)險(xiǎn)?

傳統(tǒng)手動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)需井下人員近距離推拉操作，而礦井井下環(huán)境復(fù)雜 —— 作業(yè)面空間狹窄、光線昏暗，且存在礦車(chē)通行、頂板掉渣、設(shè)備運(yùn)行振動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)，人員在操作風(fēng)門(mén)時(shí)易發(fā)生以下安全事故：一是被通行的礦車(chē)碰撞，尤其是在風(fēng)門(mén)與軌道交叉的區(qū)域；二是因風(fēng)門(mén)重量較大（部分無(wú)壓風(fēng)門(mén)單扇重量超 50kg），手動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)易造成手部擠壓、腰部扭傷；三是在緊急情況下（如瓦斯超限），人員無(wú)法快速關(guān)閉風(fēng)門(mén)，導(dǎo)致災(zāi)害范圍擴(kuò)大。?

自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)無(wú)人化操作與緊急聯(lián)動(dòng)，徹底消除了人員直接操作的風(fēng)險(xiǎn)：其一，風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)全程由傳感器自動(dòng)觸發(fā)，人員無(wú)需停留操作，可直接通過(guò)，避免與礦車(chē)、設(shè)備的交叉接觸；其二，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)，推力均勻且可控，無(wú)需人工發(fā)力，從源頭杜絕操作過(guò)程中的人身傷害；其三，系統(tǒng)可與礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng) —— 當(dāng)檢測(cè)到瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制關(guān)閉相關(guān)區(qū)域的風(fēng)門(mén)，形成 “隔離帶”，同時(shí)引導(dǎo)人員向安全區(qū)域撤離，為應(yīng)急處置爭(zhēng)取時(shí)間。?

三、提升礦井運(yùn)輸效率，減少生產(chǎn)中斷時(shí)間?

在礦井生產(chǎn)流程中，井下運(yùn)輸（如煤炭、矸石、設(shè)備、人員的運(yùn)輸）是銜接采掘、提升等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，而無(wú)壓風(fēng)門(mén)作為運(yùn)輸線路上的必經(jīng)節(jié)點(diǎn)，其通行效率直接影響整體生產(chǎn)進(jìn)度。傳統(tǒng)手動(dòng)風(fēng)門(mén)因依賴人員操作，存在明顯的效率瓶頸：一是礦車(chē)通行時(shí)，需專(zhuān)人提前到風(fēng)門(mén)處等待，開(kāi)啟風(fēng)門(mén)后需等待礦車(chē)完全通過(guò)再關(guān)閉，單次通行耗時(shí)可達(dá) 1-2 分鐘，若運(yùn)輸線路上存在多道風(fēng)門(mén)，累計(jì)延誤時(shí)間會(huì)大幅增加；二是若人員操作不及時(shí)（如疲勞、離崗），會(huì)導(dǎo)致礦車(chē)在風(fēng)門(mén)處排隊(duì)等待，造成運(yùn)輸 “堵點(diǎn)”；三是手動(dòng)風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)易出現(xiàn) “半開(kāi)半關(guān)” 狀態(tài)，可能刮擦礦車(chē)，引發(fā)設(shè)備故障，導(dǎo)致運(yùn)輸中斷。?

自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)快速響應(yīng)與流程優(yōu)化，顯著提升了運(yùn)輸效率：首先，風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間縮短至 0.3-0.5 秒，礦車(chē)無(wú)需減速等待，可按正常行駛速度通過(guò)，單次通行時(shí)間壓縮至 20-30 秒，效率提升 3-4 倍；其次，系統(tǒng)支持 “雙向識(shí)別”，可同時(shí)檢測(cè)風(fēng)門(mén)兩側(cè)的礦車(chē)或人員，避免單側(cè)等待，尤其適用于雙向運(yùn)輸?shù)木€路；再者，自動(dòng)控制系統(tǒng)具備 “故障自診斷” 功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行參數(shù)，若出現(xiàn)輕微卡阻，會(huì)自動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)力矩，避免因小故障導(dǎo)致的運(yùn)輸中斷；若故障無(wú)法自行修復(fù)，會(huì)立即發(fā)送預(yù)警信號(hào)，便于維修人員精準(zhǔn)定位處理，減少故障停機(jī)時(shí)間。以某年產(chǎn) 120 萬(wàn)噸的煤礦為例，在運(yùn)輸線路上的 5 道無(wú)壓風(fēng)門(mén)改造為自動(dòng)控制后，日均運(yùn)輸效率提升 15%，年減少生產(chǎn)中斷時(shí)間超 300 小時(shí)，間接增加煤炭產(chǎn)量約 4.5 萬(wàn)噸。?

四、降低運(yùn)維成本與人工投入，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗?

礦井的運(yùn)營(yíng)成本中，人工成本與設(shè)備運(yùn)維成本占比顯著，而傳統(tǒng)手動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)在長(zhǎng)期使用中，會(huì)產(chǎn)生較高的隱性成本：一是人工成本，為保障風(fēng)門(mén)正常操作與安全，需在每道風(fēng)門(mén)處配備專(zhuān)職或兼職人員（尤其是在運(yùn)輸繁忙的線路），一個(gè)礦井若有 10 道手動(dòng)風(fēng)門(mén)，年均人工成本可達(dá) 50-80 萬(wàn)元；二是設(shè)備損耗成本，手動(dòng)操作時(shí)，人員發(fā)力不均易導(dǎo)致風(fēng)門(mén)門(mén)框變形、合頁(yè)損壞、密封膠條磨損，平均每 3-6 個(gè)月需更換一次易損件，年維護(hù)成本超 10 萬(wàn)元；三是能耗成本，手動(dòng)風(fēng)門(mén)漏風(fēng)率高，會(huì)導(dǎo)致主通風(fēng)機(jī)需額外增加風(fēng)量輸出以彌補(bǔ)漏風(fēng)，增加風(fēng)機(jī)的電耗 —— 據(jù)測(cè)算，每道手動(dòng)風(fēng)門(mén)的年額外電耗可達(dá) 2000-3000 度，10 道風(fēng)門(mén)年均額外耗電超 2 萬(wàn)度。?

自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)減員增效與節(jié)能設(shè)計(jì)，大幅降低了運(yùn)維成本：從人工成本看，自動(dòng)風(fēng)門(mén)無(wú)需專(zhuān)人值守，可直接減少 80% 以上的風(fēng)門(mén)操作崗位，以 10 道風(fēng)門(mén)為例，年均可節(jié)省人工成本 40-60 萬(wàn)元；從設(shè)備維護(hù)看，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)化、免維護(hù)設(shè)計(jì)，密封膠條因關(guān)閉壓力恒定，使用壽命延長(zhǎng)至 1-2 年，易損件更換頻率降低 60%，年維護(hù)成本可控制在 3 萬(wàn)元以內(nèi)；從能耗看，自動(dòng)風(fēng)門(mén)漏風(fēng)率低，主通風(fēng)機(jī)無(wú)需額外增加負(fù)荷，每道風(fēng)門(mén)年均可節(jié)省電耗 1500-2000 度，同時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用 “間歇式供電”（僅在開(kāi)關(guān)時(shí)通電，靜態(tài)時(shí)斷電），單道風(fēng)門(mén)年均耗電量?jī)H 50-100 度，遠(yuǎn)低于手動(dòng)風(fēng)門(mén)的間接能耗。綜合測(cè)算，一套自動(dòng)控制系統(tǒng)的投資回收期通常可控制在 1-2 年，長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益顯著。?

五、支撐礦井智能化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)字化管理?

當(dāng)前，礦井智能化已成為行業(yè)發(fā)展的核心趨勢(shì)，而通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)字化、可視化管理是智能化礦井的重要組成部分。傳統(tǒng)手動(dòng)無(wú)壓風(fēng)門(mén)因缺乏數(shù)據(jù)采集與傳輸功能，無(wú)法融入礦井的智能化管理體系 —— 管理人員無(wú)法實(shí)時(shí)掌握風(fēng)門(mén)的運(yùn)行狀態(tài)（如是否開(kāi)啟、是否故障），只能通過(guò)人工巡檢獲取信息，不僅效率低，且易出現(xiàn)信息滯后、誤報(bào)漏報(bào)等問(wèn)題；同時(shí)，手動(dòng)風(fēng)門(mén)無(wú)法提供歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)（如開(kāi)關(guān)次數(shù)、通行量），難以對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化、運(yùn)輸線路的調(diào)整提供數(shù)據(jù)支撐。?

自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)互聯(lián)與智能分析，為礦井智能化建設(shè)提供了關(guān)鍵支撐：一方面，系統(tǒng)搭載的物聯(lián)網(wǎng)模塊可實(shí)時(shí)采集風(fēng)門(mén)的運(yùn)行數(shù)據(jù)（如開(kāi)關(guān)狀態(tài)、開(kāi)關(guān)次數(shù)、故障類(lèi)型、通行時(shí)間），并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或 5G 網(wǎng)絡(luò)上傳至地面監(jiān)控中心，管理人員可在監(jiān)控平臺(tái)上實(shí)時(shí)查看每道風(fēng)門(mén)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn) “可視化管理”，無(wú)需人工巡檢；另一方面，系統(tǒng)可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，例如通過(guò)分析風(fēng)門(mén)的通行次數(shù)，判斷運(yùn)輸線路的繁忙程度，為優(yōu)化運(yùn)輸調(diào)度提供依據(jù)；通過(guò)分析故障數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)易損件的更換周期，實(shí)現(xiàn) “預(yù)防性維護(hù)”；此外，自動(dòng)控制系統(tǒng)還可與礦井的 “智慧礦山” 平臺(tái)對(duì)接，將風(fēng)門(mén)數(shù)據(jù)融入通風(fēng)系統(tǒng)仿真、災(zāi)害模擬等模型，為通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、應(yīng)急方案的制定提供數(shù)據(jù)支持，推動(dòng)礦井從 “經(jīng)驗(yàn)管理” 向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理” 轉(zhuǎn)型。?