發布時間：2022-07-27 08:45:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦井下安全監測監控系統應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
近幾年來，隨著國家對煤炭行業安全問題的重視和企業自身現代化建設的要求，井下安全監測控制系統在我國大部分礦井都得到了廣泛使用，形成了煤礦井上下順暢的信息交流通道和可靠的安全預警機制。這不僅可以依靠及時準確的信息指揮生產，預防事故的發生，又能及時了解各種與安全生產及經營相關的信息，形成一個安全、生產、調度和管理的網絡系統。在實際的應用過程中，監測監控系統通過實時監測環境參數、提供災害預警數據、自動報警、斷電閉鎖等功能，實實在在地為煤礦企業的安全生產提供有力保障。
1.1瓦斯事故
在煤礦生產過程中，最為嚴重的安全事故莫過于瓦斯爆炸。在瓦斯爆炸之后，還會導致次生的煤礦斷電、通風阻礙、頂板塌方、煤層引燃等災害。神東公司所屬各煤礦煤層存穩定,自然條件優越，除保德煤礦外，其余均為低瓦斯礦井，所以相當一部分同志曾經由此陷入了“在神東不通風都能夠采煤”的誤區。我國經常出現低瓦斯礦井比高瓦斯礦井瓦斯爆炸事故多的現象，可見，低瓦斯礦井不等于無瓦斯礦井，更不等于不發生瓦斯爆炸的礦井。神東礦區過去也發生過瓦斯爆炸。2002年年10月18日，金烽公司寸草塔煤礦，井下作業人員抽煙引起瓦斯燃燒，造成2人重傷事故；2003年8月17日，多經公司霍洛灣煤礦，井下1名工人用大錘打擊處理錨桿托盤，產生火花引燃頂板附近層流積聚的瓦斯，造成燒傷；2003年12月4日，烏蘭木倫煤礦在處于無風狀態的63108回風順槽40#~41#聯巷處,局部瓦斯積聚，1名作業人員吸煙，引發了一起瓦斯爆炸事故。造成人員1死3傷；2005年8月10日，金烽公司寸草塔煤礦，井下北翼307備用工作面巷道系統處于微風和無風狀態，在其回風巷炮掘水溝,沒有執行“一炮三檢”制度，施工人員不裝炮泥放炮，引起局部積聚的瓦斯燃燒，造成2人死亡，3人輕傷；2011年7月12日,寸草塔二礦施工密閉時，未切斷巷道四周的金屬物，也沒有掏槽，密閉內瓦斯積聚，在重新處理密閉過程中，氣割頂板鋼帶時引燃頂板局部積聚的瓦斯，火源沿鋼帶縫隙進入密閉，引爆密閉內的瓦斯，造成3人死亡，2人輕傷。
1.2頂板事故
在煤礦生產中非常容易出現的一種安全事故是頂板冒落事故，其會對礦井作業者生命安全構成威脅。結合近年來國內統計的煤礦頂板事故發現，其出現的幾率存在逐年提升的勢頭。而頂板事故重點涵蓋兩種，即工作面采空區垮塌以及巷道冒頂和片幫事故。結合礦壓壓力原理和巖層控制理論發現，通常都是回采時頂板附近的應力以及頂板巖石的特點等要素決定了回采工作面的頂板冒落事故。神東煤田基本構造形態為單斜構造，地層走向N30°W，傾向S60°W，傾角1°~3°、局部可達5°~8°，呈寬緩波狀起伏，屬于地質構造簡單煤田。煤層賦存穩定，屬近水平煤層，無大的褶曲，斷裂構造不發育，只有小落差的斷層。因幾乎沒有構造應力而地壓也小，頂板相對比較穩定。但神東公司各礦井開采強度大，掘進速度快，巷道斷面大，頂板管理是安全管理工作的一項重要內容。神東礦區過去也發生過頂板事故。2005年10月10日，大柳塔煤礦12607東側旺采區右翼二區段5#支巷至12#支巷頂板突然大面積垮落，形成颶風，多人被吹倒，導致1死1重傷；2006年3月11日，哈拉溝煤礦02203綜采工作面刮板運輸機機尾，最后一臺端頭支架與回風順槽副幫之間，發生局部頂板鱗皮冒落，掉下一塊長600mm、寬600mm、厚200mm的煤研，將正在巡查工作的當班跟班副隊長頭部砸傷致死；2013年9月16日，黃玉川煤礦216上02膠運順槽掘進工作面作業人員發現該面頂部掉渣嚴重，急忙往外邊跑，在撤離過程中被冒落的煤矸掩埋。造成3人死亡，1人輕傷。
1.3火災事故
因為煤炭的特點是易燃性強，在相應的溫度條件與氧氣濃度中，煤塵非常容易引起自燃，如此一來，煤礦的火災事故會出現。神東礦區開采的煤層均有一定的自燃傾向性，揮發份高(32%~37%)、燃點低(270℃左右)、易氧化、埋藏淺(30~230m)、漏風嚴重、綜采工作面走向長(一般在2000~6000m)、準備工作面時采用連采機雙巷掘進形成的煤柱多、遺煤多，同時，為保證煤質不割頂、底板而留的頂煤垮落破碎等都將給煤炭自燃防治工作造成困難。隨著生產任務加大，生產礦井主要工作面采空區的浮煤都不同程度地出現低溫氧化及自燃現象。隨著開采深度、強度和范圍相應增加，采空區煤炭自燃的危險性將更加突出。大柳塔煤礦、布爾臺煤礦、補連塔煤礦已經多次出現煤炭自燃現象，幸虧處理及時，未釀成事故。但不同程度的出現影響生產、接續的情況。
煤礦井下安全監測監控系統是結合控制技術、通信技術綜合礦井生產調度、通信系統、安全監控等為一個整體的煤礦信息應用與傳輸自動化系統。此系統的網絡平臺是借鑒德國工業4.0，DCS集控系統中分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便的設計理念為指導思想，逐步進行井下各系統的設備智能化改造，將各子系統接入PSI平臺，運行穩定、可靠、安全。此系統能夠實時地采集和監測煤礦安全生產的數據，從而有利于預防和應對應急災害事故，從而確保煤礦井下生產的安全性。煤礦井下安全監測監控系統的組成部分主要是綜合自動化監控網絡、安全監測監控子系統、調度中心及其顯示系統、生產監測監控子系統、人員定位系統。
2.1綜合自動化監控網絡系統
項目引入德國PSI公司先進的管理理念和軟件平臺。結合交換機將一致的環網構建在礦井與地面，這種自動化監測監控系統能夠結合調度監控中心及時地控制與監測礦井關鍵機電裝置的工作現狀與生產情況，這種系統結合網絡防火墻、網絡隔離等確保網絡運行安全性。
2.2調度中心及其顯示系統
作為煤礦管理工作者應通過調度指揮與監控礦井生產系統平臺的礦井生產調度中心，從分掌握礦井生產運行的現狀。生產調度中心監控網絡涵蓋軟件系統以及硬件系統。結合調度室的監控軟硬件裝置向監控中心傳輸煤礦生產和安全監控系統的一系列數據信息，進而搜集和分析數據，結合電視視頻系統的成像能夠向地面傳輸礦井的實際現狀，從而有助于管理工作者的生產決策與指揮，確保對一系列的災害事故進行預防和處理，推動煤礦生產安全性的提高。
2.3人員定位系統
煤礦企業務必提高預防為主的事故防范意識，有效地體現固有科學技術的優勢，創建礦井人員定位系統。具體而言，將定位基站安裝在礦井的關鍵生產巷道，煤礦工人自身攜帶定位儀，在對基站進行定位的情況下，能夠識別工人的身份信息，且在地面監控中心直接反饋信息。結合調度室的監控可以明確工人的生產勞動區域、工人的數目，在出現事故的情況下能夠迅速定位工人活動的區域，從而有利于救援信息的提供，實現救援效率的提升，也可通過群呼功能驅使人員撤離。礦井人員定位系統統一了我國先進的傳感器技術、通信技術、遠距離識別技術，能夠發揮人員定位、救援、考勤等一系列的作用。礦井人員定位系統具備考勤的作用，基站可以對工人的身份信息進行有效地識別，從而對工人所處的范圍進行準確地定位。如果出現事故，那么能夠結合這種系統明確礦井工人所處的區域和數目，以提供輔助救援的有效信息。為此，這種系統的特點是容易管理、便于操作、穩定、安全。礦井人員定位系統的智能化水平比較高，監測基站可以對經過基站的人員信息進行自動地識別和記錄，結合網絡傳輸及時地將信息傳輸至地面監控中心，監控中心能夠分類匯總和整理信息。每位入井人員必須佩帶定位系統識別卡，識別卡的信息涵蓋工人的年齡、姓名、職務、部門等信息。將定位人員的基站安裝在礦井巷道中，在該基站有工人經過的情況下，基站系統能夠迅速地進行識別，這樣，礦井調度室中能夠收到工人的信息，結合調度室顯示屏幕能夠清楚工人通過的區域以及時間段。
2.4安全監測子系統
一是安全監控系統。為了實現煤礦安全管理能力的提升，確保煤礦生產的高效化與安全性，在實際生產中應及時地監控礦井避難硐室、機電裝置工作現狀、環境參數、供電系統等，從而有助于管理工作者可以實時地把握煤礦的安全現狀與生產情況，確保預測預報災害事故，最終有效地避免事故的出現。國內的煤礦企業會應用分站監控系統，這種系統的特點成本小、技術先進。二是礦壓監測系統。在實際生產中應監測礦壓，礦井的安全生產受到圍巖變形、工作面頂板、巷道的影響作用，重點監測的方面涵蓋工作面液壓支架運行阻力、圍巖應力、頂板離層等。并且，應實現監測的動態化，盡量地降低片幫、冒頂等造成的礦壓災害事故。煤礦礦壓監測系統重點組成部分是分析數據軟件、接收主機、通訊分站、壓力分機、上位機、通訊主站、離層傳感器等。分站信息結合電纜向主站傳輸，再通過礦井主站向地面監控中心傳輸，兩個小時的延時供電電源配置在一系列的通信分站和主站，從而避免出現斷電的現象。三是束管監測系統。很多的易爆易燃性氣體充斥在礦井空氣中，為此，應結合礦井束管色譜檢測系統全天候不間斷地監測礦井的關鍵控制范圍，從而在監測改變的氣體溫度、含量的現狀，最終有效地預防煤礦瓦斯和火災事故。
3煤礦井下安全監測控制系統的應用以及維護
3.1明確安全監測監控系統的應用意義
對于煤礦生產而言，有的人不正確地認為安全生產應用監測監控系統沒有太大的益處，還會起到不利影響作用，像是制約生產、中斷生產、報警斷電等情況的出現。因此，有的單位忽視了安全監測監控系統的應用，不支持和不配合開展的安監工作，有的單位還有意拖延或者是阻礙安全設備的安裝。在完成儀器安裝工作之后，也難以有效地應用以及維護，這不利于系統穩定和安全地運行。為此，煤礦企業的領導首先應清楚煤礦生產中安全監測監控系統的應用意義，安全監測監控系統能夠在確保煤礦企業長時間、不間斷穩定運行中實現非常大的社會效益以及經濟效益。因此，在安裝系統的初期，領導需要積極主動地教育和宣傳，讓所有的單位明確安全監測監控系統的功能，讓廣大的員工保持思想上的高度關注，從而有利于安裝監控系統之后順利地開展其它的有關事宜。
3.2清楚組織的領導
煤礦安全監測監控系統牽涉到比較廣的方面，能夠密切聯系煤礦的所有部門。為此，對于安全監控機構的創建，所有的部門需要取得領導的支持，讓具備安全監測專業化技術的監測人員、工程師進行安裝。并且，針對管理安全監測監控系統而言，能夠堅持責任清晰、劃分范圍、分班組的原則進行。
3.3注重培訓技術工作者與管理人員
在煤礦安全監測監控系統當中，人的因素至關重要。倘若技術工作者與管理人員不熟悉有關的技術、不懂得煤礦安全監測監控系統的管理，那么就難以體現系統的強大功能，進而使系統變得形式化。對于安全監測監控系統的設備而言，需要建設詳盡的檔案，涵蓋檢修的時間、調試的記錄、設備的數據信息等，確保即時性、準確性、詳細化。并且，安全監測監控系統牽涉到比較廣的學科，調入部門的工作者需要接受專業化的培訓，在工作過程中也應不斷學習和總結經驗。并且，部門的領導人員也應多安排相應的培訓，從而充實隊伍力量和提高隊伍素質，從而跟迅速發展的現代化煤礦安全監控監測技術的需要相符合。
3.4搞好平時的維護以及檢驗新設備
建立系統之后的維護非常關鍵。礦井的工作條件比較差，設備的運行時間長且分散，再者受到人為因素的制約，煤礦安全監測監控系統也需要維護。只有實時地發現和處理隱患，才可以確保系統的順利工作，有效地體現系統的功能。煤礦能夠創建自身的維護團隊，讓專門的人員進行管理和負責，如此一來，能夠穩定、及時地處理故障及問題。基于不斷進步的安全檢測技術和煤礦開采技術的發展，會面臨一些新的問題，這就要求實時地更新與維護系統設備及其技術。在設備購置之前應當主動地進行調研工作，明確設備的缺陷與長處，清楚是不是契合固有的系統。并且，應綜合地檢驗新購置的系統設備，針對存在的問題及時地跟產商交流。除此之外，為了確保系統工作的長期性，需要對易耗易損的設備部件做好儲備。
3.5有效地處理監測信息
為了取得設備狀態以及場地環境的數據信息，安裝一系列的傳感器應根據《煤礦安全規程》的標準進行。應及時地測試與調校一系列的傳感器。在報表中實時地錄入采集的數據，存在不正常情況下需要迅速地向礦調度報告，且認真地進行記錄。中心站應提供每一天的日報表，讓監控部門研究與審閱。針對監測監控系統的實時性數據信息，不但能夠讓礦區把握礦井的現狀，方便指揮，還能夠結合這一系列的資料信息和開采情況對地下水、瓦斯、自燃發火等的改變特點進行分析，從而實施有效的開采方案。
3.6健全應急預案
安全監測監控系統是工具、監控“一通三防”是手段，最終目標是為了降低事故發生率。在系統報警的情況下，煤礦首先應實施有效的應急措施，且確保按部就班地開展，最大程度地減小損失。礦井單位需要總結以往的事故經驗，制定關于生產安全性的手冊，將避難知識普及給每位員工，不定期的開展各類應急演練讓員工針對警報的時候可以很好地應對一系列的突發情況。并且，基于不斷建設的礦井影響下，也需要實時地完善有關的避險巷道和避難硐室。基于建設礦井時間的延長，系統搜集的一系列數據信息會持續完善與更新，監測監控系統具備數據庫的作用，能夠結合這一系列的數據進行深入地挖掘，從而為礦井更加好地服務。
4結論
綜上所述，將礦井安全監測監控系統應用到煤礦井下開采之中，可以對頂板壓力、瓦斯濃度、氧氣濃度等指標進行有效的監測和記錄，從而實現對煤礦監控集中化、系統化管理，提高煤礦資源的開采效率，提高煤炭企業的經濟效益和社會效益、安全效益。
作者:吳青剛 單位:神東煤炭集團公司安監局
