時間:2023-05-24 17:13:11
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0.引言
瓦斯災害是煤礦生產中的主要災害之一,瓦斯防治對煤礦安全生產具有十分重要的意義,近年來,為了滿足國民經濟快速發展對煤炭能源的強勁需求,國內煤礦開采強度普遍增大;隨著開采深度向深部延深,多數礦井由原來的低瓦斯礦井轉變為高瓦斯或瓦斯突出礦井,這是近年來我國煤礦瓦斯事故多發的客觀原因之一;另一方面,國內幾起重大瓦斯事故的原因分析表明,瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是導致瓦斯事故頻繁發生的重要原因。
煤礦安全監控系統:是指利用信息管理、計算機網絡等技術對礦井甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、饋電狀態、風門狀態、風筒狀態、局部通風機開停、主要通風機開停等實施遠程動態監控管理,并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制等功能的系統。該文就煤礦瓦斯監控系統進行闡述,同時介紹了其存在的問題及其解決措施,具有一定借鑒意義。
1.煤礦瓦斯監控系統的結構組成
1.1中心站
1.1.1中心站系統組成
中心站由監控主機工控服務器、系統監控軟件、網絡附件系統、電源系統、網絡打印機、中心監控大屏系統、大屏幕控制軟件、大屏幕控制開關電源等組成。
1.1.2中心站軟件功能
監控主機服務器可以進行數據存儲、報警、顯示、打印,同時可以在監控中心設置“各礦瓦斯數據監視大屏”,對井下各分站進行監測監控。主要功能有:(1)簡單配置功能。地面可對井下分站、傳感器的數量、類型、參數、安裝地點等進行設置。(2)豐富的圖形功能。各種瓦斯監測數據動態圖形、柱狀圖、實時曲線、歷史曲線顯示。(3)用戶根據實際情況自行設計實用的報表功能。軟件可自動生成報表,報表內容、起止時間可由用戶設定。(4)可靠的存儲功能。軟件可根據具體要求定時存儲一組數據。(5)進行實時數據、實時曲線、實時報警數據、實時斷電數據查看,歷史數據顯示,歷史曲線、歷史報警數據、歷史斷電查看,其它歷史故障、傳感器標定、傳感器設置、數據傳輸設置。
1.2井下分站
盡管各廠的監控系統井下分站形式多樣,但基本上具備以下功能:(1)開機自檢和本機初始化;(2)通信測試;(3)分站設程控(實現斷點儀、風電瓦斯閉鎖、瓦斯管道監測和一般的環境監測);(4)死機自復位且通知中心站;(5)接收地面中心站初始化本分站參數設置(如傳感器配接通道號、量程、斷電點、報警上限和報警下限等);(6)分站自動識別配接傳感器類型(電壓型、電流型或頻率型等);(7)分站本身具備超限報警;(8)分站接收中心站對本分站指定通道輸出控制繼電器實施手控操作和異地斷電。
監控系統的軟件設計主要解決煤礦井下采區現場監控設備的注冊,具有數據的接收、轉發、管理、和遠程控制等功能。監控軟件的結構和功能分以下幾個模塊:注冊模塊、數據接收模塊、數據轉發模塊、數據存儲處理模塊、數據管理模塊、數據模塊、遠程控制模塊。
1.3通信接口
井下瓦斯等信息采用分時多路復用技術傳輸,信息的傳輸是井下監控分站的信息交換過程。信息傳輸的主要表現為:信息下發是由地面主機產生的,傳輸到井下的監控儀處理后,執行各種反饋任務。井上、井下信息傳輸設備接口通常采用RS485通信協議和CAN總線通信。RS485采用差分平衡式無地線傳輸方式,數據傳輸質量高,抗干擾能力強,符合歐洲工業標準。隨著CAN總線技術的發展,分站通過CAN總線中心站計算機進行數據通訊,能夠滿足礦井監控系統對監控分站的要求。
1.4瓦斯傳感器
傳感器的穩定性和可靠性,是煤礦監測監控系統能否正確反映被測環境和設備參數的關鍵。催化的燃燒型瓦斯傳感器是當前煤礦使用最廣泛、最普通的瓦斯傳感器,是煤礦用來監控礦井瓦斯動態的有效工具。隨著其技術的發展與完善,該類型儀器近年來發展迅猛,產品種類繁多,從報警礦燈、便攜式瓦斯報警儀到安全監控系統中的低瓦斯傳感器,現已占據了煤礦瓦斯檢測的主導地位。
2.煤礦瓦斯監控系統存在的問題及其解決措施
在安全監控系統方面,計算機硬件采購投入大,軟件投入少;信息平臺已建立,但沒有有效利用各類信息。目前,在我國煤礦安全監測行業,煤礦安全監控系統并沒有統一的通信協議,系統各自處于封閉狀態,系統間無法實現信息資源共享,很難實現更高級別聯網及實行監控和管理。
因此,煤礦瓦斯監控系統不應僅僅限于能實現監測監控,還應研發出能根據被監測環境地點的參數進行有效危險性判別、分析并提出專家決策方案的新軟件。同時系統應用軟件應向網絡發展,按統一格式提供監測數據,針對通信協議不規范和傳輸設備物理協議不規范的情況,應盡快尋找一種解決系統兼容性的途徑,或制定相應的專業技術標準。這對促進礦井監控技術發展和系統推廣應用均具有重要意義,同時研制高可靠性瓦斯傳感器、強化技術培訓等等、提高現場管理和對監測系統的維護水平等等,都能很好的確保系統的正常運轉。
3.結束語
隨著國家經濟的快速發展,煤炭工業出現了歷史以來最好的情況,煤炭持續出現買方市場,煤礦效益大大提高,用在生產和安全方面的投入明顯增加了,特別是最近幾年通過國家安全治理整頓,加大安全監察和資金投入力度,落實國家提出的“先抽后采、以風定產、監測監控”瓦斯治理十二字方針后,全國各國有煤礦礦井基本上都購置安裝了安全(通風)監測監控系統,實現了對井下瓦斯、一氧化碳、風速、風壓、溫度、風機開停、風門開關的自動、連續、集中監測和瓦斯超限、報警斷電,曾多次避免了瓦斯和火災事故。大部分礦區還實現了全局、全省監測數據聯網,對煤礦安全生產起到了重要的促進作用。
1礦井煤層自然發火基本規律
在實際生產中有很多種因素都有可能影響到煤層自燃,經長期研究,人們發現煤層要達到自燃,有兩個條件必不可少,一方面應具有自燃傾向性,另一方面能夠進行連續供氧,同時還要具備較為充分的儲熱時間以及足夠的氧化。在自燃的過程中,煤會受到較多因素的影響,比如煤的特性、采煤的方法、以及地質條件與通風方式等。在長期的生產和應用煤的過程中,人們發現了煤自燃的規律性特征,比如在切眼或者巷道高冒區以及交叉點處的三角煤等地都為煤層易自燃區、之所以這些區域為易自燃區采動影響以及礦壓影響是兩個很重要的方面,這些因素會導致煤壁出現一些裂縫,嚴重的會發生破碎,給氧化升溫創造了更好的條件,進而導致發火現象的出現。
2礦井防滅火綜合技術措施
2.1系統優化
在對礦井進行擴建時,應樹立先進的設計理念,取消井田內存在的一些不合理的多盤區,想方設法應用條帶式布置。若實際生產條件允許,可把長壁綜采工作面直接布設于主要巷道兩側。同時應科學、合理的改進優化那些不合理的礦井生產系統劃分方式。比如可以將其按照兩級的方式進行劃分,一般來說可以按照工作面與礦井兩級的標準進行劃分,通過這種方式能夠有效縮減開拓及準備巷道工程量,進一步簡化礦井生產系統,讓礦井實現集約化生產。另外應努力創建斷面大,風壓比較低并且實際風量比較大的通風系統,并有效降低礦井的通風負壓,以更好的對漏風進行控制,進而促使整個系統實現降“壓”防“漏”的目標,進而有效降低煤層自然發火危險。
2.2推廣應用先進技
應重視推廣應用新技術,如可通過逐步推廣全面推廣“四快”(快掘、快采、快撤、快閉)新型防滅火技術,以有效防火。如對掘進工藝進行優化,可選用掘錨機雙巷掘進技術,把之前的掘錨機單巷掘進工藝,采用更加科學的方式將其向雙巷掘進的方向拓展,進而實現快速支護與掘進以及短距離的局部通風目標,同時對裂隙進行預防,最終達到防止煤巷自燃的目的。
2.3注氮防滅火技術
采用氮氣滅火時,注入的氮氣可逐步擴散至空間各位置,以排擠出氧氣,讓火中因含氧量大幅降低最終來熄滅火源,同時注入的氮氣還能有效預防礦井爆炸,借助液態氮可吸除大量熱量,大幅度的降低火區的溫度,并且在滅火的過程中所使用的氮氣并不會對設備造成損害,在滅火之后,巷道在滅火完成之后也能夠快速的恢復生產。
2.4阻化劑防滅火技術
在日常生產作業中,我們常用的阻化劑有很多,其大致包括CaCl2、MgCl2、NaC1、水玻璃等。對于采用阻化劑滅火其主要是通過讓阻化劑附著于煤表面,把控制中含有的水分迅速吸除,以在煤層的表面形成含水液膜,進而對煤氧進行隔離,達到滅火的目標。并且這些鹽類的存在會使得煤長期處于潮濕含水的狀態,隨著煤層表面水的蒸發,會吸收大量熱量來給煤體降溫,這樣可抑制煤的自熱以及自燃,這樣可起到有效防滅火的作用。
2.5膠體防滅火技術
作為現代新型的防火技術,膠體滅火技術能夠達到堵漏、固結水以及降溫等功能的充分結合,確保在一定的時間與范圍內,水溶液能夠充分進行膠凝,進而對高溫源進行包圍,也能夠徹底發揮水的降溫吸熱功能,同時也能夠有效解決在注水與灌漿的過程中所出現的泄露等方面的問題,確保能夠實現安全滅火。此外,該技術還能夠對煤的表面活性基進行鈍化,以對氧氣進行隔絕,進而實現防溫降火的目標,還能夠降低水煤氣發生爆炸的可能性,確保工作人員安全作業。
2.6三相泡沫防滅火技術
所謂的三相泡沫,主要是水和氮氣以及黃泥漿等三相物質所組成的發泡劑,能夠降低漿液表面的張力,對固體顆粒表面的濕潤性進行改變;氣體和漿液通過發泡器利用氮氣和漿體對混合液進行做功,最終達到利用三種物質的特性實現吸熱降溫與防滅火的目標。
2.7均壓通風防滅火技術
該技術主要是通過對風機或者風門進行調節或者改變風流的路線等方式,對漏風通道兩側的風壓進行調節,進而實現防火的目標。在實際的生產過程中,可以充分結合現場情況的差異,對礦井進行防滅火操作時可以采用不同的方式。
3礦井防滅火的其他策略
3.1完善束管監測系統
可以在工作面事先埋下監測束管,以實現對相關的防火指標的數據進行采集和分析鑒定的目的,并對防火變化的曲線進行繪制,進而為實際開展防滅火工作提供科學的依據,同時還能實現監控和監測的目標。
3.2提高工作面同采率
通過提高同采率,可以控制出現遺煤的情況,從根本上將煤炭自燃與發火的可能性降到最低,對于采空區來說,遺煤越多,發生自燃的概率也就越大。因此,需要在日常工作中,控制住浮煤與遺煤的數量,對底部的浮煤進行及時的清除,盡可能地防止出現火災的情況。
3.3合理控制工作面通風
要結合工作面瓦斯的涌出量,對通風系統進行調節,確保其穩定性,同時控制住采空區漏風的情況。如果要進一步加快推進工作面的速度,則可以有效降低自燃的可能性。因此,在開展防滅火工作時,需要綜合考慮,只使用一種方法取得的效果也必然非常有限。此外,礦井通風系統是否合理在一定程度上決定了礦井滅火的難度,不斷對其進行優化,以提升其合理性,是確保防火有效性的前提。
4結語
搞好煤礦安全生產,樹立安全第一,預防為主的方針,是保護國家財產和人民群眾生命安全的大事,是關系到經濟發展,社會穩定的大事。因而,認真總結過去安全生產過程中的經驗和教訓,是進步完善和改進工作的一項重要措施。
進入2020年以來,我隊經歷了公司的調整,職工大量的流動,新工人的涌進,隊伍配置的不完善,各班組業務素質普遍比較低,人員的缺乏等等不利于安全管理的情況下,我隊積極克服困難,確保安全生產。
一、安全培訓工作方面:
自從我擔任綜掘二隊隊長以來,面對新的工作崗位、新的人員組織,我們從思想上進行溝通,及時的融合在一起,給我隊掘進工作鋪設了良好的基礎,在這半年里我們主要做了積極了解我隊面臨的掘進現狀,分析掘進過程中的困難,提出解決方案,解決掘進過程中存在的問題。每天讓各班組報各自的掘進安全情況,每周組織管理人員檢查各班組的安全學習情況,確保安全生產。由于職工崗位需求,調進新人員頻繁,對系統管理沖擊性大,管理困難大,我們盡力作了大量工作,首先是穩定工作,針對新工人技術業務低,從技術培訓,安全基礎知識上進行強化學習,從班前會、班后會、周二安全教育、周四技術學習中,逐步培養教育人才,使全隊職工團協作,凝聚力增進,為公司的安全生產工作打下良好基礎。
二、安全生產工作方面:
做到了安全生產,無輕傷以上人身事故,無設備嚴重事故,達到了安全工作的目的。從安全意識的淡薄到增強,我們走了曲折的過程,首先是新工人的到隊,文化素質低,自由懶散,給隊里安全理帶來很大的困難,冒險作業,隱患不排查,違反常規,違章作業,致使我隊一般三違直線上升,工程質量標準化中,埋下一定隱患,一度帶來利益和聲譽受創,對此,我們及時組織全隊干部職工盡心進行分析,反思總結工作,人人反思,人人教育,起到了明顯的效果,穩定情緒,鼓足干勁,加強質量工程和風險工作的跟班制度,不放心的人有人管,不放心的地點有人在,消滅隱患,排查事故。特別是今年以來,我隊經過了兩次大型的搬家倒面的工作,從設備回收安裝上作了大量的工作,新的掘進工作面設備多,運輸路線既長又復雜,工作難度和安全管理風險較大,只有經歷過的人員,才能理解和感受到工作的困難和辛勞,擔風險、完計劃。只有一步個腳印,天天講、班班念,安全就是效益,安全就是任務,因此我們感到問心無愧,我們做到了安全生產,給我礦的安全工作作出了貢獻,為我隊的安全工作寫下了更美好的一筆。
三、安全生產標準化工作方面:
安全生產標準化工作是安全工作的基礎,我們在安全生產標準化工作方面作了大量的工作,首先是由于職工流動性大原因,生產過程和生產工藝的變化多,還有長短大小工作面多,工藝改變頻繁,掌握困難等諸多因素,給我們安全生產標準化工作帶來了很大的影響。但是我們不能放棄,我們要增強認識,把安全生產標準化工作當作安全工作的起步工程來認真去抓好,排查現場隱患,以規程規定為準,以標準為準,以細從嚴,腳踏實地去作,不能以經驗說話為數,要以技術措施為依托,基本上完成了我們的計劃目標。
總結過去是為了有更好的將來,我們要發揚成績,糾正錯誤,以安全工作為主要工作,去組織好生產和各項工作,發揮長處,吸取教訓,更進一步的做好我們的工作。
0 引言
許疃煤礦是淮北礦業股份有限公司年產量最高的一座現代化大型生產礦井,目前的年生產能力超過340萬噸。礦井內正在生產的采取有三個:81采區、82采區、82下采區;正在準備的采區有83采區和33采區。
-630回風大巷及-650運輸大巷是83采區的“命脈”。兩巷標高-720~-740米,地表標高26米,故埋藏深度均超過745米。-630回風大巷先于-650運輸大巷穿越7煤、8煤,而且兩巷的間距只有40~60米,故回風大巷的安全技術保障不僅對自身及其重要,還可為后續掘進的運輸大巷提供重要的參考依據。
圖1 -630回風大巷在礦井內位置示意圖
-630回風大巷里段將穿越8煤與外段貫通,掘進期間必須做好8煤的瓦斯監測及局部地質構造勘察工作;回風大巷外段將揭7煤,揭煤工作及瓦斯壓力監測與釋放工作是安全掘進的重要保障。
準確獲取煤層瓦斯壓力是有效開展瓦斯預測、防治、釋放和揭煤工作的重要技術保障。局部構造詳情勘察是巷道掘進安全的重要保障。揭煤、煤層瓦斯壓力探測、局部構造詳情勘察、瓦斯壓力釋放都有很多方法可以選擇,例如聲波物探發可以較為準確的預測地質構造和瓦斯情況,而且預測成本較低,但是向含有瓦斯的每層打鉆、向局部構造帶內打鉆,通過鉆孔資料獲得最直接的現場數據是上述四項安全技術保障措施的根本。
1 深部穿煤巖巷安全掘進保障技術
1.1 8煤瓦斯壓力測試(里段)(圖2)
表1 8煤測壓鉆孔設計表
此次瓦斯壓力測試鉆孔,長度以實際見煤距離為準,鉆孔進入82煤頂板0.5m,封孔至83煤底板1m位置,施工完畢后安裝壓力表測定每層瓦斯壓力。要求鉆孔施工人員詳細記錄孔內巖性變化情況。如果孔內有水,必須采取措施,堵水成功后,方可穿煤層取芯、測壓。
1.2 地質構造勘察(里段)
此次地質勘察共需9個鉆孔,具體參數如下圖及表所示。施工工程中要求施工者按照1~9#順序施工,并詳細記錄見煤位置及穿煤距離。(圖3,圖4)
表2 地質構造勘察鉆孔設計參數
1.3 -630回風大巷里段(法距2.0m)最后驗證及釋放
瓦斯壓力釋放及地質構造狀況勘察結果驗證仍然通過鉆孔實現。鉆孔共有九個,從1~9依次編號,如下圖所示。這里需要特別強調的是鉆孔的施工順序:2#、5#、8#、1#、4#、7#、3#、6#、9#。鉆孔直徑為94mm,嚴禁隨意開孔、中孔。鉆孔深入煤層后,逐米測定鉆屑解吸指標。(圖5,圖6,表3)
1.4 -630回風大巷(外段)揭72煤
為保障揭72煤工作安全順利進行,揭煤鉆孔共有兩組,每組5個,分別在72煤法距7米及法距5米處施工。兩組鉆孔在巷道迎頭開孔位置相同,如下圖所示,鉆孔直徑均為75mm,鉆孔施工順序均為1、2、3、4、5。特別要求所有鉆孔進入72煤底板深度不小于3米,且進入煤層后逐米測定鉆屑解吸指標。(圖7,圖8)(表4,表5)
2 結論
中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A
1概述
煤炭作為我國主要能源之一,它在一次能源比例中占據了70%。而煤炭行業作為一項高危的行業,地熱、火災、水災、煤塵以及瓦斯等都直接影響煤礦工業健康的發展。煤礦事故的頻繁發生,讓我們意識到科學管理、合格人才、可靠裝備以及先進技術作為安全生產保證的重要性。煤礦安全監控系統技術的運用則實現了安全監測控制多方位、多層次管理,增強了管理嚴密性以及時效性,使得監控信息掌握更為準確、直觀、快捷以及方便,同時為安全生產提供了保障。
2煤礦安全監控系統技術管理探討
2.1煤礦安全監控系統組成結構和工作原理分析
煤礦安全監控系統通常由接線盒、電纜、網絡的接口、遠程的終端、UPS的電源、、大屏幕、打印機、服務器、系統的軟件、顯示器(主機)、傳輸接口(主站)、電控箱(電源箱)、分站、執行的機構以及傳感器等部分構成,具體結構間圖1。
第一,傳感器會把被測的物理量變化成電信號,電信號具備聲光報警與顯示功能,但是不排除部分傳感器不具備聲光報警與顯示功能。
第二,含有顯示設備與聲光報警執行結構把控制信號變化成了被控的物理量。
第三,分站接受傳感器傳來信號,同時根據先前預約復用方式,通過遠距離給傳輸接口或主站傳送。與此同時,并接收傳輸接口或主站里多路復用的信號。對于分站來說,它具備邏輯的運算、超限的判別以及線性校正等較為簡單數據處理的功能,可以對運輸接口或主站傳輸信號以及傳感器所輸入信號處理,執行控制機構的工作。
第四,電源箱把交流電網其電源變化成了系統需要本質安全的直流型電源,該電源同時具備能夠使電網在停電之后可以仍舊正常供電,且供電大于2小時蓄電池。
第五,分站通過遠距離所發送信號,傳輸接口會接收,同時將信號傳輸到主機進行處理。傳輸接口在接到主機信號之后,再運送到相應的分站。此外,傳輸的接口同時具備控制分站接收與發送、自檢系統、調制和解調多路復用的信號等作用。
第六,主體通常選取的是多機或雙機備份、普通微型的計算機或者工控微型的計算機。主機它主要作用是聯網、控制輸出打印、控制輸出、人機的對話、聲光的報警、顯示、磁盤的存儲、統計數據、判別報警、校正、接收檢測的信號等。
2.2煤礦安全監控系統的作用
第一,通風及瓦斯監控,也就是監測局部的通風機停開(特別重要)、風筒的狀態、風門的狀態、饋電的狀態、風壓、風速以及甲烷的濃度等。一旦局部的通風機掘進巷道出現停風狀況或出現停止運行現象時或瓦斯出現超限時,相應的煤礦其安全監控的系統就會自動切斷各自區域電源,同時閉鎖與報警,這一措施可以達到以下目的:(1)規避與降低了因電氣設備違章作業或失爆、或電氣設備出現故障的危險溫度或電火花導致瓦斯爆炸的發生率;(2)規避與降低了運、掘、采等設備在運行狀態下因危險溫度或摩擦碰撞出火花而導致的瓦斯爆炸的發生率;(3)可以提到提醒作用,督促生產的調度員、領導及時把工作人員安置到安全位置;(4)督促生產的調度員、領導及時處理好事故的安全隱患,提前預防瓦斯爆炸事故的發生。
第二,瓦斯抽放系統的監控,(1)監測抽放管路里閥門開度、溫度、壓力、流量、甲烷的濃度以及一氧化碳其濃度等各管道的參數;(2)對瓦斯抽放泵站室里甲烷的濃度以及井下臨時的抽放瓦斯泵站其下風側的柵欄外的甲烷濃度環境參數進行監測;(3)對抽放泵軸溫、抽放泵的真空度以及電機溫度等進行監測;(4)監測冷卻水池的水位、水溫以及水壓與水量等供水的參數;(5)監測功率因素、電壓、電流等供電的參數;(6)對供氣管道其供氣閥的開度、流量、甲烷的濃度、溫度、正壓等供氣的參數進行監測;(7)監測密封的水溫、密封的水位、罐內其甲烷的濃度、罐壓和罐高等儲氣罐的參數;(8)對瓦斯抽放供水、閥門、泵等狀態進行監測;(9)對瓦斯抽放純瓦斯量和混合量進行監測;(10)對瓦斯抽放閥門與泵進行控制。
第三,監控火災,也就是監測煙霧、壓差、溫度、氧氣的濃度以及二氧化碳和一氧化碳的濃度等,并控制好注氮、風窗、風門來達到均壓滅火目的。
第四,瓦斯的突出預警,對瓦斯的涌出量、煤巖體聲的發射等進行監測,并有效結合瓦斯的地質信息,從而達到煤和瓦斯的突出預警目的。
第五,監測和預警礦山壓力,預警頂板其大面積的來壓以及沖擊地壓等,監測鉆孔的應力、錨桿的拉力、頂板其離層的位移、巷道其頂底板的位移、單體液壓和液壓支架支柱工作下縮量及阻力、聲發射等。
第六,事故調查與應急救援中煤礦其安全監控的系統也起著不可忽視作用,若煤礦井下出現瓦斯爆炸事故,系統監測記錄就是事故火源、爆源以及事故時間確定的主要依據。
3煤礦安全監控系統技術管理的應用
隨著計算機軟硬件技術、電子技術的飛速發展以及我國企業發展的自身需求,我國各個主要生產廠家以及科研單位在一直退出各類監測監控的系統,例如:KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJF2000以及KJG200
0等,同時還有WEBGIS、MSNM煤礦安全數字化與綜合化的網絡監測的管理體系,這些系統生產規模、企業的性質以及專業技術的服務能力和可靠性、穩定性、軟硬件的功能等都基本反映出了煤礦其監測監控體系技術水準。
煤礦安全監控系統安裝的報警斷電的執行機構、工作站以及傳感器是采取連續工作的模式,它能隨機監測瓦斯的含量,當瓦斯含量出現異常,就會聲光報警且斷電執行區域,預防事故的發生,同時隨時定時把測量數據運輸黑地面的調度室以及調度室中計算機內,這樣調度人員就可以隨時掌握哪里存在異常,并按照實際狀況采取必要措施來緩解隱患,例如覺得人員是否撤出、怎樣撤出、調度風量的大小等,煤礦安全監控系統能保障煤礦的安全,在礦井減災、防災上和增強生產效率上有著重要的作用。伴隨著計算機的不斷發展以及現場總線運用,我國煤礦安全監控系統巡檢速度與運行的可靠性得到了很大提高。今后,我國煤礦安全監控系統會朝著更廣覆蓋面、采取微處理器、制定統一專業技術的標準、構建統一先進網絡系統方向發展,以實現資源的共享和安全系數的大大提高。
綜上所述,煤礦安全監控系統的應用有效轉變了安全現狀,降低了事故發生率,做到了從源頭預防,在煤礦的安全生產里發揮著不可或缺作用。作為系統管理人員,要嚴格遵守標準規定,正確的安裝與使用,合理的管理與維護系統,規避和降低瓦斯爆炸事故發生率。
參考文獻
[1]肖成,陳蒙.煤礦安全監控系統高可用性研究[J].煤礦安全,2010(07):96-99.
主管單位:國家煤礦安全監察局
主辦單位:煤炭科學研究院重慶分院;國家煤礦安全技術工程研究中心
出版周期:雙月刊
出版地址:重慶市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1008-4495
國內刊號:50-1062/TD
郵發代號:78-35
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1972
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
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期刊簡介
《礦業安全與環保》(雙月刊)創刊于1972年,是屬國家安全生產監督管理總局(國家煤礦安全監察局)主管,由煤炭科學研究總院重慶研究院與國家煤礦安全技術工程研究中心共同主辦,面向國內外公開發行的國家級科技期刊,系全國中文核心期刊,中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊,中文科技期刊數據庫原文收錄期刊,中國期刊網、中國學術期刊(光盤版)全文收錄期刊,萬方數據數字化期刊群全文入網期刊。另外,《礦業安全與環保》雜志還是《礦業文摘》核心期刊、全國報刊索引數據庫來源期刊、全國中文文獻索引來源期刊、中國超星數字圖書館(國家863計劃中國數字圖書館示范工程)原文原貌收錄。
本刊宗旨
宣傳黨和國家發展煤炭工業的方針、政策和有關礦業安全與環保方面的法律、法規,重點報道煤礦和非煤礦山安全技術新成果、新裝備、新工藝、新經驗、新動向,努力為提高中國礦山安全和環保技術水平,保障礦工作業安全和衛生服務。
報道內容
主管單位:國家煤礦安全監察局
主辦單位:煤炭科學研究總院北京開采研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-6225
國內刊號:11-3677/TD
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1991
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.059
0 引言
安全工作是煤礦所有工作中的重中之重,它滲透于煤礦生產、加工、銷售等各個環節,如何有效增強煤礦的安全管理,是提升煤礦綜合管理水平,促進煤礦長遠發展的重要保證。信息時代的到來對煤礦生產管理帶來了許多機遇與挑戰,不少煤礦已經投入信息化建設之中,并未安全管理積累了海量的數據,如監測數據等。由于分析工具的不完善,這些數據并沒有得到充分地開發利用,因而其價值也并未完全實現。大數據的出現對解決此一問題提供了很好的契機,筆者從此出發,就大數據助力煤礦安全管理做了相應的研究。
1 大數據的概述
大數據是信息技術發展到一個新階段的產物,它最早由美國數據科學家提出,后經由麥肯錫研究院發表的研究報告而盛行全球。大數據,顧名思義,以“大”為特征,它強調數據的海量性,數據規模甚至了超過了傳統數據庫軟件的工作能力范圍,不得不依托于云計算來處理。總而言之,大數據有以下五個重要表征:體量大、類別多、速度快、真實性高以及價值密度低[1]。大數據是大數據時代的信息處理技術,它以云計算為基礎,將大量結構化、半結構化乃至非結構化的數據分布到不同計算機構成的信息資源池中,從而獲得分析與預測的結果。大數據相比于傳統的信息處理技術而言,它有著多重價值。
首先,大數據以海量的數據為基礎,這符合當前信息時代數據爆炸的現狀,是應對時展的必然產物;其次,大數據強調速度與價值,它能在最短的時間內對數據進行分析處理,從而在無數的數據中挑選出最有價值的部分,也就是說大數據的洞察力是其存在的客觀依據;最后,大數據與云計算是不可分割的整體,隨著信息時代的深入發展,它們已在全球范圍內引發了一場商業與技術的雙重變革,大數據正是大數據時代不可或缺的重要工具。
2 大數據應用于煤礦安全管理中的策略研究
安全問題長期以來是制約我國煤礦發展的老大難問題,盡管2014年我國的煤炭百萬噸死亡人數比率已經下降到0.255,但相比于其他產煤大國如美國、澳大利亞等,仍然有不小的差距[2]。大數據的出現為煤礦加強安全管理提供了一個窗口和契機,并且煤礦數據本身也存在著體量大、變化快、價值密度低等大數據的特點,因而,將大數據應用于煤礦安全管理之中是必然之舉。
2.1 強化技術認知,轉變管理思維
信息化建設是煤礦為應對時展而采取的改革舉措,經過多年的努力,已取得初步成效,并誕生了大量的數據,諸如礦山地質數據、礦圖數據、環境監測數、視頻監控數據等,這些數據分結構化數據與非結構化數據兩種,其中非結構數據占絕對主體。管理者必須轉變過往的管理思維,由抽樣分析轉變為全樣本數據分析。大數據以分析煤礦結構化以及非結構化的全體數據為工作內容,它相比于抽樣分析而言,盡管在數據的精確性上有所不如,但全面性大為增強,不僅如此,大數據還能發掘不同數據之間的關聯性,并有效地捕捉傳統分析工具中容易忽視的細節,從而逐步降低煤礦安全管理中的人為性錯誤。
2.2 落實重點管理,做到實時監測
煤礦安全管理是一個系統性的工程,它包含很多層面的內容,如安全作業制定的制定、礦工安全作業的培訓等等。面對如此復雜的管理內容,管理者要善于把握重點,如此才能做到高效管理,提升煤礦的安全水平。目前,隨著煤炭事業的不斷發展與轉型,煤礦機械化與自動化程度與日俱增,甚至可以說,礦山設備能否安全運行對煤礦的安全生產起到了決定性的作用。在傳統的管理模式中,通常是在設備出了問題之后再進行檢修,這不僅耽誤了煤炭的生產,還會給煤礦工人帶來安全風險。大數據則為化解此一難題提供了很好的契機,管理者可以在重點礦山設備如礦井通風機上安裝遙感器,記錄并收集諸如風速、振幅等數據信息,通過大數據對所有數據進行分析和對比,及時將異常現象呈現出來,從而盡早安排工作人員在故障發生之前就進行相應的檢修,降低設備損失,提升安全性能。
2.3 強化事故分析,做好預先防范
安全事故是煤礦開采中難以避免的現象,同時也是煤礦安全管理過程中所極力防范的現象。盡管,我國每年由于煤礦事故而死亡的人數已由2002年的7000余人將至2014年的931人,但我國仍然是礦難死亡人數的主要國家之一,采礦事業仍然未脫去高危行業的帽子。事故分析是安全管理的重要內容,它能夠通過事故發生原因的追溯、相關責任人的懲辦來起到安全教育的作用。但這種分析仍然是浮于表面的,它對安全管理的效用也十分有限。大數據的出現為事故分析提供了一個新的視角,它能夠從數據分析的角度來重新找尋事故發生的規律、模式,從而為煤礦采取針對性的防范措施提供可靠的建議。就以瓦斯事故爆炸而言,傳統的事故原因分析大都從火源、甲烷濃度以及設備、管理等要素入手,缺乏全面性與細致性,有時候得出的結論也缺乏說服力。大數據則會全面收集瓦斯爆炸區域的所有數據,包括空氣參數、抽采參數等等,進而分析與推測,并形成相應的結論。這種事故分析方式更具科學性,對未來的安全管理工作也更具指導性,是煤礦做好事故預先防范的基礎。
3 結語
大數據時代的到來為各行各業的安全管理帶來了不小的機遇,煤礦事業也不例外。大數據在數據的收集、處理、分析上更具全面性,對于煤礦的安全管理也更為有效。因此,煤礦管理層應該從將大數據應用于煤礦的日常管理之中,從管理思維、管理重點以及事故分析三個層次做好相應的工作。
參考文獻:
關鍵詞:
煤礦;大數據;安全管理
0引言
安全工作是煤礦所有工作中的重中之重,它滲透于煤礦生產、加工、銷售等各個環節,如何有效增強煤礦的安全管理,是提升煤礦綜合管理水平,促進煤礦長遠發展的重要保證。信息時代的到來對煤礦生產管理帶來了許多機遇與挑戰,不少煤礦已經投入信息化建設之中,并未安全管理積累了海量的數據,如監測數據等。由于分析工具的不完善,這些數據并沒有得到充分地開發利用,因而其價值也并未完全實現。大數據的出現對解決此一問題提供了很好的契機,筆者從此出發,就大數據助力煤礦安全管理做了相應的研究。
1大數據的概述
大數據是信息技術發展到一個新階段的產物,它最早由美國數據科學家提出,后經由麥肯錫研究院發表的研究報告而盛行全球。大數據,顧名思義,以“大”為特征,它強調數據的海量性,數據規模甚至了超過了傳統數據庫軟件的工作能力范圍,不得不依托于云計算來處理。總而言之,大數據有以下五個重要表征:體量大、類別多、速度快、真實性高以及價值密度低[1]。大數據是大數據時代的信息處理技術,它以云計算為基礎,將大量結構化、半結構化乃至非結構化的數據分布到不同計算機構成的信息資源池中,從而獲得分析與預測的結果。大數據相比于傳統的信息處理技術而言,它有著多重價值。首先,大數據以海量的數據為基礎,這符合當前信息時代數據爆炸的現狀,是應對時展的必然產物;其次,大數據強調速度與價值,它能在最短的時間內對數據進行分析處理,從而在無數的數據中挑選出最有價值的部分,也就是說大數據的洞察力是其存在的客觀依據;最后,大數據與云計算是不可分割的整體,隨著信息時代的深入發展,它們已在全球范圍內引發了一場商業與技術的雙重變革,大數據正是大數據時代不可或缺的重要工具。
2大數據應用于煤礦安全管理中的策略研究
安全問題長期以來是制約我國煤礦發展的老大難問題,盡管2014年我國的煤炭百萬噸死亡人數比率已經下降到0.255,但相比于其他產煤大國如美國、澳大利亞等,仍然有不小的差距[2]。大數據的出現為煤礦加強安全管理提供了一個窗口和契機,并且煤礦數據本身也存在著體量大、變化快、價值密度低等大數據的特點,因而,將大數據應用于煤礦安全管理之中是必然之舉。
2.1強化技術認知,轉變管理思維
信息化建設是煤礦為應對時展而采取的改革舉措,經過多年的努力,已取得初步成效,并誕生了大量的數據,諸如礦山地質數據、礦圖數據、環境監測數、視頻監控數據等,這些數據分結構化數據與非結構化數據兩種,其中非結構數據占絕對主體。管理者必須轉變過往的管理思維,由抽樣分析轉變為全樣本數據分析。大數據以分析煤礦結構化以及非結構化的全體數據為工作內容,它相比于抽樣分析而言,盡管在數據的精確性上有所不如,但全面性大為增強,不僅如此,大數據還能發掘不同數據之間的關聯性,并有效地捕捉傳統分析工具中容易忽視的細節,從而逐步降低煤礦安全管理中的人為性錯誤。
2.2落實重點管理,做到實時監測
煤礦安全管理是一個系統性的工程,它包含很多層面的內容,如安全作業制定的制定、礦工安全作業的培訓等等。面對如此復雜的管理內容,管理者要善于把握重點,如此才能做到高效管理,提升煤礦的安全水平。目前,隨著煤炭事業的不斷發展與轉型,煤礦機械化與自動化程度與日俱增,甚至可以說,礦山設備能否安全運行對煤礦的安全生產起到了決定性的作用。在傳統的管理模式中,通常是在設備出了問題之后再進行檢修,這不僅耽誤了煤炭的生產,還會給煤礦工人帶來安全風險。大數據則為化解此一難題提供了很好的契機,管理者可以在重點礦山設備如礦井通風機上安裝遙感器,記錄并收集諸如風速、振幅等數據信息,通過大數據對所有數據進行分析和對比,及時將異常現象呈現出來,從而盡早安排工作人員在故障發生之前就進行相應的檢修,降低設備損失,提升安全性能。
2.3強化事故分析,做好預先防范
安全事故是煤礦開采中難以避免的現象,同時也是煤礦安全管理過程中所極力防范的現象。盡管,我國每年由于煤礦事故而死亡的人數已由2002年的7000余人將至2014年的931人,但我國仍然是礦難死亡人數的主要國家之一,采礦事業仍然未脫去高危行業的帽子。事故分析是安全管理的重要內容,它能夠通過事故發生原因的追溯、相關責任人的懲辦來起到安全教育的作用。但這種分析仍然是浮于表面的,它對安全管理的效用也十分有限。大數據的出現為事故分析提供了一個新的視角,它能夠從數據分析的角度來重新找尋事故發生的規律、模式,從而為煤礦采取針對性的防范措施提供可靠的建議。就以瓦斯事故爆炸而言,傳統的事故原因分析大都從火源、甲烷濃度以及設備、管理等要素入手,缺乏全面性與細致性,有時候得出的結論也缺乏說服力。大數據則會全面收集瓦斯爆炸區域的所有數據,包括空氣參數、抽采參數等等,進而分析與推測,并形成相應的結論。這種事故分析方式更具科學性,對未來的安全管理工作也更具指導性,是煤礦做好事故預先防范的基礎。
3結語
大數據時代的到來為各行各業的安全管理帶來了不小的機遇,煤礦事業也不例外。大數據在數據的收集、處理、分析上更具全面性,對于煤礦的安全管理也更為有效。因此,煤礦管理層應該從將大數據應用于煤礦的日常管理之中,從管理思維、管理重點以及事故分析三個層次做好相應的工作。
作者:劉寶慶 王猛 單位:棗莊礦業集團田陳煤礦
1.煤礦安全風險預控管理體系綜述
1.1煤礦安全風險預控管理體系
煤礦風險預控管理體系是指是指在一定經濟技術條件下,在礦井設計、建設、生產、改擴建等生命周期中,實施安全風險預控管理,對系統全部生產要素中已知規律的危險源進行預先辨識、評價、分級,繼而采取措施進行風險應對,減少直至消除風險,從而實現人、機、環、管的最佳匹配,使各類事故造成的損失降低到組織的期望值和可接受的水平。
1.2煤礦安全風險預控管理體系PDCA運行模式
煤礦安全風險預控管理體系結構分為五個部分:保障管理、風險預控管理、員工不安全行為管理、生產系統安全要素管理、綜合管理。體系以風險管理為核心,以員工不安全行為管理為重點,以生產系統要素和綜合管理為基礎,以保障管理為支撐,以信息化系統為運行平臺。各部分緊密相連, 環環相套, 構成完整的安全管理體系。
煤礦安全風險預控管理體系以PDCA 閉環管理為運行模式。通過危險源辨識,掌握煤礦危險源數量和分布情況,搞清煤礦安全管理的對象到底有哪些,在哪里,現在什么樣;通過風險評估,對辨識出的危險源進行風險分析,掌握每個危險源在當前狀態下發生失效的可能性以及造成的后果,找出當前具有不可承受風險的危險源,掌握安全管控重點。通過制定風險控制標準和措施,依據相關法律法規和標準要求,對具有不可承受風險的危險源制定安全控制標準和措施。通過危險源監測,在生產過程中對危險源的狀態進行監測,掌握危險源風險變化及是否受控情況。通過判定風險是否可承受。將檢查結果對照風險評估標準,確定風險不可承受的“隱患”,報告和通知到相關人員。通過風險預警,對失控危險源進行及時警示,按隱患的警情(輕警、中警、高警、巨警),提示責任單位和責任人及時采取安全措施,消除風險。通過體系績效考評,檢查體系運行效果,評價礦井本安等級,強化體系的有效執行。PDCA保障了每項安全工作都是全過程控制、閉環管理、持續改進的。
2.煤礦安全風險預控管理體系建設階段
煤礦安全風險預控管理不同于現行的煤礦安全檢查管理法和安全隱患排查管理法,它具有全方位管理、全過程管理、螺旋上升管理、以預控為核心、雙保險、閉環式管理的特點。進行煤礦安全預控風險管理體系建設的過程共分為三個階段:
2.1準備、啟動階段
在總體工作安排要求下,根據風險管理工作程序,結合煤礦實際情況,首先成立礦井風險管理小組,小組組長為礦長,成員包括:書記、礦副總以上領導及各部門主要負責人,負責總體協調、審核等工作。
其次按照煤礦現行的勞動組織狀況將確定風險管理覆蓋范圍。全部專業科室及所有基層單位分別成立各自的風險管理小組,負責本單位具體的風險管理工作,包括危險源識別、風險評估、風險應對、反饋、危險源預警等工作。
2.2安全風險預控基礎知識、操作方法培訓
項目啟動后,對風險管理相關人員進行集中培訓。
2.2.1全員學習AQ1093-2011,使全礦從決策層到執行層,從干部到工人,對安全預控風險管理由一個總體上的認識,了解風險管理基本概念,組成部分,生產要素等基礎知識。
2.2.2 對各風險管理單位進行危險源辨識培訓,使參與危險源辨識人員掌握工作任務分析法和事故機理法兩種危險源辨識方法。
2.2.3進行風險評估培訓,使員工掌握風險評估的基本流程,及使用的風險評估矩陣(或其它風險評估準則)。
2.2.4進行管理標準和管理措施的編寫培訓,使各單位參與編寫的人員,主要是各單位技術員,掌握管理標準和管理措施編寫的要點和方法及注意事項。
同時結合各種宣傳方式,對礦各級人員進行安全風險預控管理體系知識的全方位貫徹和滲透,使員工對煤礦安全預控風險管理體系的基本概念、體系組成、管理理念、操作方法有一個全面、系統的認識。
2.3文件編寫及運行階段
煤礦成立安全風險預控管理小組后,編寫《安全風險預控管理體系實施方案》,根據實施方案開展體系建立具體工作,主要包含6大方面:
2.3.1安全預控風險管理:煤礦組織員工對危險源進行全面、系統的辨識。各單位風險管理小組組織本單位負責人、技術人員、一線工人按照工作任務分析法,首先對本單位工作任務進行清冊,針對工作任務進行危險源辨識,提煉出人、機、環、管四方面的管理對象,針對管理對象確定主要責任人、直接管理人員、主要管理部門、主要管理人員。危險源辨識完成后,進行風險評估,根據風險評估矩陣,通過確定風險發生的可能性及可能造成的損失確定風險等級,針對管理對象和風險等級編制管理標準和管理措施,完成單位風險管理表的初稿。各單位將本單位制定的初稿上報風險管理小組下設的各個專業科室,由專業科室組織相關科室、基層單位主要管理人員、現場操作人員對初稿進行補充和完善,通過雙向反饋、修改及審核,通過至少3輪修改后,下發到原上報區隊。隨著生產實際條件的變化,危險源辨識、風險評估、管理標準和管理措施的制定都是需要不斷測評和改進的,是一個螺旋上升的過程,體現PDCA管理模式。
2.3.2保障管理:保障管理主要包含組織保障、制度保障、技術保障、資金保障、安全文化保障。煤礦應建立健全安全風險預控管理組織機構;建立健全相關的目標、責任、獎懲、舉報、投入保障、風險控制、員工行為、文化建設、安全會議、教育培訓、技術審批、安全監測、人員操作、設備使用、應急救援、監督檢查、考核評審、災害預防、人員入井、跟班帶班、班組建設、衛生健康、環境保護等管理制度;建立并保持安全技術管理與控制程序;建立并保持安全投入資金管理與控制程序;建立并保持企業安全文化建設管理程序。各項保障性質管理制度需要以正式文件形式下發到各單位,從文件生效日期開始實行。
2.3.3員工不安全行為管理:包含員工準入管理、員工不安全行為分類、員工不安全行為發生規律、員工崗位規范、不安全行為控制措施、員工培訓教育、員工行為監督、員工檔案管理。煤礦應建立員工準入管理標準;對員工不安全行為進行分類;制定員工崗位規范;制定員工不安全行為控制措施;建立員工行為監督制度;建立健全員工檔案。根據事故致因理論,事故的發生是由人的不安全行為和物的不安全狀態所致的,其中,人的不安全行為在事故的發生中起到了很重要的作用。中國總工會統計,80%以上的事故是由于違章指揮、違章作業等人為因素造成的。因此,加強對人員不安全行為的控制,可以有效降低事故率。
2.3.4生產系統安全要素管理:主要包括采掘管理、機電管理、“一通三防”管理、運輸管理、地測管理、防治水管理、爆破管理、壓氣管理、手工工具管理、計量器具管理、登高管理、起重管理等內容,均需要建立相應管理程序。根據建立的管理程序,開展日常管理工作,確保各安全要素在可控狀態下安全運行。
2.3.5綜合管理:主要包括:煤礦準入、消防救護、應急與事故管理、職業健康管理、環境保護管理和承包商管理等內容,根據國家相關法律法規、行業標準等,制定了相應的管理制度和考核標準。