閆兆振

摘要：該文分析了煤礦安全管理的現(xiàn)狀，討論了實(shí)現(xiàn)煤礦危險(xiǎn)源識(shí)別與評(píng)價(jià)的必要性，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理、系統(tǒng)架構(gòu)及主要功能。系統(tǒng)建立了危險(xiǎn)源識(shí)別預(yù)警框架，實(shí)現(xiàn)了對(duì)重大危險(xiǎn)源的管理、監(jiān)測(cè)、預(yù)警及處理閉環(huán)，可切實(shí)提高危險(xiǎn)源管理的透明度及閉合處理的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)源；危險(xiǎn)源識(shí)別；預(yù)警

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）34-0124-03

Abstract： This paper analyzes the present situation of coal mine safety management， discusses the necessity of realizing the hazard identification and evaluation of coal mine， and introduces the realization principle， system structure and main function of the systemin detail.The system establishes the hazard identification early warning framework， realizes the management， monitoring， early warning and processing of closed loop for the major hazard sources， and can effectively improve the transparency of the hazard management and the quality of the closed treatment.

Key words： hazard； hazard identification； early warning

目前，我國(guó)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況依然十分嚴(yán)峻。根據(jù)1998～2002年5年間的全國(guó)企業(yè)職工傷亡事故統(tǒng)計(jì)，各行業(yè)共死亡66406人。其中僅煤礦企業(yè)就死亡31233人，占到各行業(yè)死亡總數(shù)的47%以上。而且煤礦重、特大事故的發(fā)生頻率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他行業(yè)，每年全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的事故就近50起。重大惡性事故的頻繁發(fā)生，不僅給人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，而且還產(chǎn)生了惡劣的社會(huì)和政治影響。近年來(lái)，國(guó)家一直十分重視煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，先后頒布了各類(lèi)法律、規(guī)程、條例，投入大量資金改進(jìn)礦山生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)主要災(zāi)害的預(yù)防開(kāi)展攻關(guān)研究，這些措施為改善煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況發(fā)揮了重要作用。相比而言，我國(guó)對(duì)煤礦重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)、評(píng)價(jià)技術(shù)研究不夠，致使在煤礦安全生產(chǎn)中難以準(zhǔn)確地把握煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中的重大隱患及薄弱環(huán)節(jié)，難以采取針對(duì)性的預(yù)防措施，這也是目前我國(guó)煤礦事故多發(fā)的主要原因之一。

由于存在著各種不確定因素，使得煤礦生產(chǎn)中面臨著各種風(fēng)險(xiǎn)，能否對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)預(yù)先進(jìn)行識(shí)別、評(píng)估，進(jìn)而進(jìn)行有效的管理、控制，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)有著重要的影響，迫切需要進(jìn)行煤礦安全管理的相關(guān)研究。想要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，首先要辨識(shí)危險(xiǎn)源，并對(duì)其進(jìn)行合理控制，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)，然后要對(duì)已知的危險(xiǎn)源進(jìn)行持續(xù)地監(jiān)測(cè)，同時(shí)辨識(shí)系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的新的危險(xiǎn)源，在對(duì)已知風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控失效或出現(xiàn)新的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，能及時(shí)作出反應(yīng)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步進(jìn)行分析、預(yù)警，并加以控制或消除，遏制其擴(kuò)散演變?yōu)槭鹿?，造成損失。

目前，煤炭行業(yè)中也正在大力推進(jìn)重大危險(xiǎn)源識(shí)別及預(yù)警體系的建設(shè)。因此，在煤礦建設(shè)危險(xiǎn)源識(shí)別預(yù)警體系勢(shì)在必行，我們需要建立危險(xiǎn)源識(shí)別預(yù)警系統(tǒng)框架，實(shí)現(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的管理、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、監(jiān)督體系。本系統(tǒng)針對(duì)煤礦瓦斯、頂板、地質(zhì)構(gòu)造、機(jī)電設(shè)備等危險(xiǎn)源，綜合運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法、事故樹(shù)分析法等危險(xiǎn)源辨識(shí)方法，辨識(shí)存在于煤礦危險(xiǎn)源的不安全因素，構(gòu)建危險(xiǎn)源及不安全因素庫(kù)，并對(duì)目前已知的隱患進(jìn)行分析、分類(lèi)，實(shí)現(xiàn)煤礦井下危險(xiǎn)源與危險(xiǎn)因素的統(tǒng)一管理。實(shí)現(xiàn)煤礦井下瓦斯和頂板等重大危險(xiǎn)源在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，建立識(shí)別和預(yù)警模型，識(shí)別重大危險(xiǎn)源的不安全狀態(tài)，并對(duì)預(yù)警進(jìn)行分級(jí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)源的實(shí)時(shí)預(yù)警。實(shí)現(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源點(diǎn)和企業(yè)安全管理狀況的雙重監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的預(yù)警處理與閉合流程，提高危險(xiǎn)源管理的透明度及閉合處理的質(zhì)量，為煤礦企業(yè)的危險(xiǎn)源管理提供一定的思路和借鑒。

1系統(tǒng)原理

本系統(tǒng)的重點(diǎn)是形成一個(gè)閉環(huán)、動(dòng)態(tài)、完整的數(shù)據(jù)處理和識(shí)別、評(píng)價(jià)流程，見(jiàn)圖1。

危險(xiǎn)源識(shí)別的本質(zhì)是識(shí)別危險(xiǎn)源的不安全狀態(tài)，首先通過(guò)瓦斯、頂板、地質(zhì)構(gòu)造、機(jī)電設(shè)備幾類(lèi)危險(xiǎn)源的分析，建立危險(xiǎn)源識(shí)別模型，確定每類(lèi)危險(xiǎn)源包含的危險(xiǎn)因素、安全隱患及其預(yù)警模型，確定預(yù)警模型邏輯運(yùn)算需要的數(shù)據(jù)。

根據(jù)危險(xiǎn)源識(shí)別模型需要，構(gòu)建掘進(jìn)工作面、綜采工作面、機(jī)電設(shè)備、日常工作等基礎(chǔ)對(duì)象模型，圍繞構(gòu)建的基礎(chǔ)對(duì)象模型，將日常的生產(chǎn)進(jìn)尺數(shù)據(jù)、瓦斯指標(biāo)、傳感器調(diào)校、巡檢記錄、設(shè)備檢修記錄等統(tǒng)一處理，結(jié)合集成的安全監(jiān)控、頂板壓力監(jiān)測(cè)、電力監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行危險(xiǎn)源預(yù)警的實(shí)時(shí)運(yùn)算。

系統(tǒng)產(chǎn)生的預(yù)警信息通過(guò)WEB方式進(jìn)行發(fā)布，用戶瀏覽系統(tǒng)時(shí)可收到預(yù)警提醒；預(yù)警產(chǎn)生后會(huì)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)先設(shè)定的處理流程，處理流程中涉及的部門(mén)、用戶可以收到任務(wù)提醒，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的預(yù)警處理與閉合流程。

2實(shí)現(xiàn)方案

2.1總體架構(gòu)

系統(tǒng)總體構(gòu)成如圖2所示，煤礦井下危險(xiǎn)源識(shí)別預(yù)警系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)集成模塊、預(yù)警處理模塊、消息處理模塊、流程處理模塊和預(yù)警系統(tǒng)UI等幾部分。數(shù)據(jù)集成模塊主要處理由現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)、全礦井綜合自動(dòng)化、設(shè)備管理系統(tǒng)、本質(zhì)安全礦井體系支撐系統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。預(yù)警處理模塊通過(guò)對(duì)地質(zhì)、設(shè)備、環(huán)境等危險(xiǎn)源信息的管理，根據(jù)系統(tǒng)中設(shè)定的分級(jí)預(yù)警方案和分級(jí)預(yù)警指標(biāo)設(shè)計(jì)各種動(dòng)態(tài)分析模型，使模型與每一個(gè)危險(xiǎn)源監(jiān)控點(diǎn)關(guān)聯(lián)，判斷危險(xiǎn)源狀態(tài)、判斷是否預(yù)警及預(yù)警級(jí)別。系統(tǒng)UI負(fù)責(zé)系統(tǒng)信息、預(yù)警信息的實(shí)時(shí)瀏覽與查詢(xún)，根據(jù)預(yù)警類(lèi)型及級(jí)別關(guān)聯(lián)相應(yīng)的規(guī)程規(guī)定，當(dāng)有預(yù)警時(shí)自動(dòng)顯示相應(yīng)的制度與處理措施。工作流引擎主要負(fù)責(zé)預(yù)警流程的發(fā)起、處理、監(jiān)控與閉合，圖形化工作流程作為規(guī)范預(yù)警處理流程、提高預(yù)警處理效率、監(jiān)控預(yù)警處理流轉(zhuǎn)狀況的工具，是本系統(tǒng)預(yù)警處理預(yù)警流程的核心。消息處理模塊根據(jù)系統(tǒng)配置，對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行組織，并進(jìn)行信息的調(diào)度、控制和發(fā)布，并與短信平臺(tái)、消息客戶端等進(jìn)行有效的交互，提高相關(guān)單位與各業(yè)務(wù)科室的協(xié)同處理能力，加快預(yù)警處理速度。

2.2危險(xiǎn)源模型

針對(duì)煤礦井下存在的瓦斯、地質(zhì)構(gòu)造、設(shè)備、頂板等危險(xiǎn)源，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)了解的實(shí)際情況，主要包括通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法、工作任務(wù)分析法、事故樹(shù)分析法等方法識(shí)別出的危險(xiǎn)源及評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合本質(zhì)安全礦井支撐體系與本系統(tǒng)中相關(guān)的隱患分布情況，設(shè)計(jì)出以示意圖形結(jié)合表格的模式展示的危險(xiǎn)源模型，主要包括易于說(shuō)明原理的圖示與各類(lèi)指標(biāo)的具體描述，以圖片的方式展示危險(xiǎn)源模型。

本系統(tǒng)中提到的危險(xiǎn)源主要是圍繞煤礦井下的主要生產(chǎn)對(duì)象——工作面展開(kāi)，主要涉及工作面的瓦斯、環(huán)境參數(shù)、地質(zhì)構(gòu)造、頂板壓力等，其中設(shè)備危險(xiǎn)源隨煤礦生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行延伸，擴(kuò)展到提升、電力等系統(tǒng)。

本文以地質(zhì)構(gòu)造與機(jī)電設(shè)備為例，列出危險(xiǎn)源模型的評(píng)價(jià)及預(yù)警指標(biāo)，如圖3、圖4。

3主要功能

系統(tǒng)構(gòu)建了多種危險(xiǎn)源模型，建立了危險(xiǎn)源及危險(xiǎn)源指標(biāo)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)綜采工作面、掘進(jìn)工作面、機(jī)電設(shè)備、日常工作、收尺進(jìn)尺、瓦斯指標(biāo)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的填報(bào)與管理，實(shí)現(xiàn)了瓦斯、頂板、皮帶、電力等監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成，并將系統(tǒng)中所有可用的數(shù)據(jù)、參數(shù)、指標(biāo)等變量化，一起參與到危險(xiǎn)源管理評(píng)價(jià)預(yù)警體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)危險(xiǎn)源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)產(chǎn)生的預(yù)警進(jìn)行實(shí)時(shí)的提醒，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警處理流程從發(fā)起、流轉(zhuǎn)、執(zhí)行、跟蹤到完成的規(guī)范化的流程閉環(huán)管理。

系統(tǒng)主要具備以下功能及特點(diǎn)：

1） 系統(tǒng)具有危險(xiǎn)源隱患基元庫(kù)，將危險(xiǎn)源管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、煤礦安全規(guī)程、煤礦安全監(jiān)察條例等）、規(guī)章制度、操作規(guī)程等分類(lèi)表格化，可為危險(xiǎn)源辨識(shí)工作提供參考，也為煤礦企業(yè)的危險(xiǎn)源管理提供一定的思路和借鑒。

2） 煤礦井下危險(xiǎn)源的識(shí)別，圍繞煤礦瓦斯、頂板、地質(zhì)構(gòu)造、機(jī)電設(shè)備等危險(xiǎn)源，識(shí)別重大危險(xiǎn)源及其不安全狀態(tài)，構(gòu)建危險(xiǎn)源及影響因素庫(kù)。并提供了易于說(shuō)明原理的圖示與各類(lèi)指標(biāo)的具體描述，可為危險(xiǎn)源預(yù)警指標(biāo)的識(shí)別與定義提供參考。

3） 煤礦井下危險(xiǎn)源的預(yù)警，針對(duì)危險(xiǎn)源的不安全狀態(tài)建立預(yù)警模型，通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)源的實(shí)時(shí)預(yù)警。系統(tǒng)建立了危險(xiǎn)源預(yù)警指標(biāo)管理體系，將系統(tǒng)中的所有可用資源變量化，并且都可以作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，參與到危險(xiǎn)源的預(yù)警評(píng)價(jià)中。

4） 通過(guò)列表、圖形等方式實(shí)現(xiàn)煤礦井下瓦斯、頂板、地質(zhì)構(gòu)造和機(jī)電設(shè)備重大危險(xiǎn)源的在線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)提供圖形化的危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)功能，可以直觀的了解危險(xiǎn)源的分布情況、特定危險(xiǎn)源的位置及實(shí)時(shí)狀態(tài)。

5） 流程定制與管理，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源預(yù)警處理流程的靈活定制及規(guī)范管理，實(shí)現(xiàn)預(yù)警處理的閉環(huán)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)警處理流程從發(fā)起、流轉(zhuǎn)、執(zhí)行一直到完成閉合的整個(gè)過(guò)程的追蹤。

6） 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)及分析，并以各種圖表的形式展示。

4結(jié)束語(yǔ)

能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，我國(guó)一次性能源70%以上來(lái)自于煤炭，建設(shè)高產(chǎn)高效自動(dòng)化安全生產(chǎn)礦井是當(dāng)今世界煤炭生產(chǎn)發(fā)展的主流。本系統(tǒng)通過(guò)建立危險(xiǎn)源識(shí)別預(yù)警體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的管理、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、監(jiān)督；危險(xiǎn)源預(yù)警可啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警處理流程，并可實(shí)現(xiàn)與短信平臺(tái)、OA等進(jìn)行有效的交互，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化的預(yù)警處理流程， 可有效提高煤礦對(duì)井下危險(xiǎn)源的管理水平，提高煤礦生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和動(dòng)態(tài)控制的效率和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂鵬飛，郭軍.我國(guó)煤礦數(shù)字化礦山發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)探討[J].工礦自動(dòng)化，2009（9）.

[2] 吳泉源，史殿習(xí).信息系統(tǒng)及其綜合集成技術(shù)[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2009（3）.

[3] 賀耀宜.煤礦本質(zhì)安全支撐體系平臺(tái)研究[J]. 工礦自動(dòng)化，2012（11）.

[4] 王永強(qiáng).本質(zhì)安全信息管理系統(tǒng)的研究[J]. 工礦自動(dòng)化，2011（6）.

[5] 陳小林.煤礦安全隱患量化管理信息化的研究[J].工礦自動(dòng)化，2010（12）.

[6] 中國(guó)安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)注冊(cè)安全工程師工作委員會(huì)、中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院.安全生產(chǎn)管理知識(shí)[M].北京：中國(guó)大百科全書(shū)出版社，2011.