煤礦安全生產(chǎn)中信息化技術(shù)應(yīng)用淺析

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摘要：近年來，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的深入調(diào)整，煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在經(jīng)歷著波動(dòng)與震蕩，當(dāng)市場壓力傳遞到煤礦企業(yè)當(dāng)中，勢必會(huì)影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)?，F(xiàn)代信息化技術(shù)的快速發(fā)展為煤礦企業(yè)提升安全管理水平提供了新的契機(jī)。從煤礦安全生產(chǎn)信息化技術(shù)應(yīng)用入手，研究了信息技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，并對(duì)相關(guān)提升措施展開了分析探討。

關(guān)鍵詞：煤礦；安全生產(chǎn)；提升；信息化技術(shù)；應(yīng)用

0引言

信息化技術(shù)的發(fā)展以及在煤炭生產(chǎn)中的實(shí)用性轉(zhuǎn)化有效提升了煤礦企業(yè)安全管理水平，促進(jìn)煤炭生產(chǎn)安全性有效提升。為落實(shí)新發(fā)展理念的要求，國家相關(guān)部門對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度在逐漸增大，一些產(chǎn)能落后、管理不規(guī)范的煤礦企業(yè)被關(guān)?；蛘呒娌⒅亟M。與此同時(shí)，監(jiān)管部門加大了對(duì)煤礦企業(yè)的安全監(jiān)管，以此倒逼企業(yè)提升安全管理措施。因此，無論是在井下采掘，或是在煤炭運(yùn)輸環(huán)節(jié)，信息化技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用基礎(chǔ)與空間，成為保障煤礦安全生產(chǎn)，促進(jìn)煤礦安全管理現(xiàn)代化的必要手段。

1煤礦安全生產(chǎn)中信息化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

1．1設(shè)計(jì)制作安全監(jiān)控系統(tǒng)

煤炭采掘井下環(huán)境惡劣，常常面臨著未知的危險(xiǎn)，是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，推進(jìn)井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，對(duì)提升煤炭生產(chǎn)整體的安全管理水平至關(guān)重要。運(yùn)用信息化技術(shù)手段，對(duì)礦井作業(yè)監(jiān)控進(jìn)行現(xiàn)代化改造，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置作業(yè)情況、職工工作狀態(tài)中存在的問題，防止安全事故。對(duì)井下環(huán)境指標(biāo)參數(shù)的數(shù)字化監(jiān)控，主要途徑是利用工業(yè)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息數(shù)據(jù)的傳輸、處理與儲(chǔ)存，采用多機(jī)通訊設(shè)施，把監(jiān)測到的環(huán)境物理信息經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為及時(shí)傳播的電信號(hào)，再通過通信電纜把信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)的分站點(diǎn)進(jìn)行分析處理，在各個(gè)分機(jī)站點(diǎn)把處理妥當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸?shù)截?fù)責(zé)控制開關(guān)的分站點(diǎn)，可以有效監(jiān)測礦井工作環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境變化做出實(shí)時(shí)調(diào)整，能夠及時(shí)斷開電路，并觸發(fā)警報(bào)裝置，有效提升井下工作環(huán)境的安全性，確保煤炭生產(chǎn)安全有序（見圖1）。例如對(duì)井下生產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅的瓦斯、CO以及水倉水位，當(dāng)相關(guān)數(shù)值超過一定閾值后，監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)ξｋU(xiǎn)作出有效預(yù)警，自動(dòng)發(fā)出電信號(hào)切斷工作區(qū)域的電源，或控制安全設(shè)備運(yùn)行。與此同時(shí)，安全監(jiān)控設(shè)施還能夠在運(yùn)行的同時(shí)自動(dòng)生成環(huán)境安全信息報(bào)表，對(duì)環(huán)境情況進(jìn)行系統(tǒng)化分析，對(duì)出現(xiàn)的細(xì)小安全隱患作出精確的預(yù)防，提升井下作業(yè)安全水平，保障人員安全。

1．2電力監(jiān)控系統(tǒng)

供電系統(tǒng)在礦井生產(chǎn)中占據(jù)非常重要的位置，是生產(chǎn)機(jī)械絕對(duì)的主力。電力設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)注的主要領(lǐng)域，是采區(qū)變電所、集中配電點(diǎn)和開采區(qū)高低壓開關(guān)。采區(qū)變電所的運(yùn)行開關(guān)控制器可以實(shí)現(xiàn)地面集控，主要的操作步驟是合閘和分閘控制，對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生的故障進(jìn)行復(fù)位設(shè)置，能夠遠(yuǎn)程通過監(jiān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開關(guān)的整定值修改。電力設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與應(yīng)用，能夠掌握巷道電力機(jī)械的運(yùn)營情況，幫助電力調(diào)度人員對(duì)企業(yè)電力使用情況進(jìn)行科學(xué)分配，同時(shí)監(jiān)控電力機(jī)械的耗電情況，一旦出現(xiàn)異常數(shù)值即可隨時(shí)切斷故障機(jī)械的電源。電力設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)還能對(duì)巷道內(nèi)采礦區(qū)每一個(gè)分站的開關(guān)進(jìn)行有效控制，監(jiān)測井下生產(chǎn)的整體電力情況，在提高用電效率的同時(shí)，確保電力系統(tǒng)和電力機(jī)械的安全。

1．3人員精準(zhǔn)定位系統(tǒng)

巷道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作業(yè)人員在巷道內(nèi)作業(yè)需要清楚了解自身位置。人員定位系統(tǒng)可以有效解決巷道內(nèi)人員位置不易被掌握的難題，提高了巷道作業(yè)安全保障，能夠?qū)ο嚓P(guān)作業(yè)人員起到很好的督促和監(jiān)督作用。人員定位系統(tǒng)的工作原理比較復(fù)雜，系統(tǒng)采取多層架構(gòu)模式，需要軟硬件的有效銜接和配合，做好對(duì)巷道人員信息的收集、傳輸、處理與監(jiān)測，系統(tǒng)比較依賴軟件設(shè)計(jì)優(yōu)化程度，以及硬件的質(zhì)量與運(yùn)行穩(wěn)定性。人員定位系統(tǒng)的主要功能是對(duì)巷道內(nèi)作業(yè)人員的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，作業(yè)區(qū)人員的位置信息可以準(zhǔn)確顯示在終端系統(tǒng)上，安全監(jiān)督人員可以通過信息傳輸設(shè)備，提醒巷道內(nèi)處在安全隱患區(qū)域的人員提高安全意識(shí)，并對(duì)造成安全隱患的因素進(jìn)行排除，有效保障巷道人員安全。人員定位系統(tǒng)如圖2所示。

1．4工作面智能化監(jiān)測系統(tǒng)

智能化工作面集控中心選用鄭煤機(jī)集控系統(tǒng)。地面調(diào)度室和井下集控中心將膠帶運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前部刮板輸送機(jī)、后部刮板輸送機(jī)、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)、采煤機(jī)記憶截割系統(tǒng)整合在一起，所有數(shù)據(jù)融入集控中心系統(tǒng)，具備采煤設(shè)備一鍵順序啟動(dòng)和停機(jī)功能。采煤設(shè)備通過組合開關(guān)、變頻器、150主機(jī)上傳至集控中心主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和處理分析。智能供液系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)乳化液自動(dòng)配比、高壓自動(dòng)反沖洗和乳化液泵變頻控制，具有工作面乳化液泵站主要設(shè)備工況數(shù)據(jù)、乳化液濃度和液位監(jiān)測顯示功能。工作面視頻全覆蓋，云臺(tái)攝像儀能夠根據(jù)采煤機(jī)位置，自動(dòng)切換顯示采煤機(jī)附近視角，并隨采煤機(jī)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟機(jī)旋轉(zhuǎn)、切換，確保采煤過程中對(duì)采煤機(jī)前后滾筒區(qū)域的實(shí)時(shí)跟機(jī)監(jiān)控。液壓支架電液控制系統(tǒng)是液壓支架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化必不可少的技術(shù)途徑，是綜采工作面智能化系統(tǒng)最主要的組成部分。液壓支架除了支頂、護(hù)幫形成安全空間外，工作面的三直兩平中，三直（煤壁、溜子、支架）是靠液壓支架來保證的，也就是靠電液控制技術(shù)來保證的，具有高壓大流量、流量隨機(jī)性、高精度（與手動(dòng)法相比）、傳送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，可在可燃及爆炸性氣體（電控防爆）、潮濕或淋水、腐蝕性氣體、高粉塵情況下使用。

2提升煤礦安全生產(chǎn)中信息化技術(shù)措施

2．1監(jiān)控信息共享設(shè)置

煤礦生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)主要由控制裝置、檢測裝置以及管理裝置三部分組成。安全管理系統(tǒng)能夠有效提升煤炭生產(chǎn)的安全管理水平，阻止事故發(fā)生，但煤礦企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用還存在不重視的情況，造成系統(tǒng)內(nèi)部互聯(lián)出現(xiàn)不暢通的問題，嚴(yán)重制約影響安全管理系統(tǒng)的正產(chǎn)運(yùn)行，極端情況下還會(huì)發(fā)生系統(tǒng)失效的情況。因此，在系統(tǒng)建設(shè)不健全的情況下，對(duì)安全責(zé)任事故的防范和阻止效果就會(huì)大打折扣，無法對(duì)安全生產(chǎn)信息做到及時(shí)有效的收集，并作出快速反應(yīng)。所以，煤礦企業(yè)要想確保安全管理系統(tǒng)運(yùn)行的有效性，必須建立完善系統(tǒng)信息共享路徑，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。在有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享后，需要對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行集中管理與分析，借助數(shù)據(jù)中心控制裝置，完成對(duì)數(shù)據(jù)的分類管理，有效避免數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入，防止數(shù)據(jù)間出現(xiàn)紊亂，確保安全信息數(shù)據(jù)清晰可靠。

2．2強(qiáng)化安全管理措施

一般情況下，安全管理系統(tǒng)的投入成本較大，煤礦企業(yè)在安全管理系統(tǒng)設(shè)置中往往會(huì)投入大量的資金和精力，設(shè)置了完備的安全管理體系。但是，部分煤礦企業(yè)重視前期投入，但不重視后期的運(yùn)行與管理，造成安全管理系統(tǒng)沒有發(fā)揮出在安全生產(chǎn)上應(yīng)該起到的作用，或者由于管理使用不規(guī)范而造成系統(tǒng)監(jiān)測作用發(fā)揮不充分，這就需要煤礦企業(yè)下功夫提升對(duì)安全管理系統(tǒng)的使用水平，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的檢修與維護(hù)，培養(yǎng)一支專職于系統(tǒng)監(jiān)測的技術(shù)人才隊(duì)伍，確保系統(tǒng)能夠真正發(fā)揮功效。

3結(jié)語

在煤炭采掘生產(chǎn)中應(yīng)用信息化技術(shù)提升煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)水平是實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)管理現(xiàn)代化的一種有效手段，安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用對(duì)煤礦安全生產(chǎn)水平有著極大的提升作用。在煤礦企業(yè)中推廣使用信息化技術(shù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道內(nèi)采掘作業(yè)、煤炭運(yùn)輸、供水供電的遠(yuǎn)程監(jiān)管，在有效解放人力的同時(shí)，提升了安全監(jiān)管水平。

參考文獻(xiàn)：

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作者:薛云翔 單位:焦作煤業(yè)集團(tuán)趙固（新鄉(xiāng)）能源有限責(zé)任公司