李繼軍

(神東煤炭集團(tuán)大柳塔煤礦，陜西 神木 719315)

0 引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的觸角已經(jīng)深入到各行各業(yè)，越來(lái)越多的紙質(zhì)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)信息演變?yōu)殡娮訑?shù)據(jù)存儲(chǔ)于相關(guān)的計(jì)算機(jī)中[1]，若將這些數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)中提取出來(lái)，進(jìn)行比較和分析，即可獲得一些有價(jià)值的結(jié)論，用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。大柳塔煤礦將各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)井下網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面服務(wù)器，在調(diào)度室就能看到井下各系統(tǒng)的運(yùn)行情況[2]，也可對(duì)各設(shè)備進(jìn)行操作，若出現(xiàn)故障報(bào)警，既可查看故障報(bào)警信息，也可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[3]。

論文結(jié)合三個(gè)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的實(shí)例，重點(diǎn)介紹數(shù)據(jù)的來(lái)源與收集過(guò)程，數(shù)據(jù)的整理和比較分析，以及分析的結(jié)果對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。文章從數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)利用角度為煤礦安全生產(chǎn)提供一種新的思路,同時(shí)為煤礦管理者提供決策依據(jù),從而提高煤礦管理效率,對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有一定的實(shí)用性和參考價(jià)值[4]。

1 綜采工作面礦壓數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用

1.1 壓力數(shù)據(jù)的獲取

液壓支架是采煤工作面最重要的支護(hù)設(shè)備，液壓支架支撐著頂板，保證了作業(yè)人員的安全，促使了現(xiàn)代化煤礦高產(chǎn)高效的實(shí)施[5]。頂板的壓力作用于液壓支架的液壓立柱上，瑪珂支架控制器讀取液壓立柱上安裝的壓力傳感器數(shù)據(jù)，并將信息傳至綜采控制臺(tái)處的支架服務(wù)器，在支架服務(wù)器上可以清晰地看到采煤工作面所有支架的壓力情況。

在地面也裝有一臺(tái)支架服務(wù)器，通過(guò)井下網(wǎng)絡(luò)連接到綜采工作面控制臺(tái)處的支架服務(wù)器，地面與井下控制臺(tái)處的支架服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了相互通信，整個(gè)采集過(guò)程如圖1所示。地面支架服務(wù)器顯示的井下綜采工作面液壓支架數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖1 采集系統(tǒng)示意圖

經(jīng)過(guò)特定程序設(shè)計(jì)，利用瀏覽器訪問(wèn)支架服務(wù)器，輸入某個(gè)時(shí)間點(diǎn)即可獲得此時(shí)該服務(wù)器上所有支架的壓力值，并用Excel表格形式把這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到電腦內(nèi)。以每3個(gè)支架取1個(gè)左立柱的壓力值為例，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理，即可獲得如圖3所示的綜采工作面礦山壓力云圖。

圖2 服務(wù)器顯示的信息

1.2 數(shù)據(jù)分析

從圖3得出：綜采工作面來(lái)壓期間，礦山壓力主要集中在工作面中部的30#～130#支架之間，兩端頭的支架壓力都不超過(guò)300 bar；綜采工作面來(lái)壓步距13～18 m，壓力持續(xù)距離4～6.5 m；綜采工作面來(lái)壓呈現(xiàn)出“本次壓力值較大或者面積較廣，則下次壓力值較小或面積較窄”的特點(diǎn)。

1.3 相應(yīng)措施

根據(jù)工作面礦壓顯現(xiàn)特點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中可采取以下幾點(diǎn)措施。

圖3 綜采面礦山壓力云圖

人員安排:預(yù)知當(dāng)班生產(chǎn)有壓力顯現(xiàn)，應(yīng)安排熟練的煤機(jī)司機(jī)和支架操作工，也可適當(dāng)?shù)亩喟才?人，對(duì)工作面支架初撐力做專(zhuān)門(mén)關(guān)注，保證每個(gè)支架的初撐力都能到達(dá)設(shè)計(jì)要求。

生產(chǎn)組織：若存在綜采工作面主配采時(shí)，根據(jù)來(lái)壓距離情況，可以安排來(lái)壓工作面進(jìn)行主采，壓力顯現(xiàn)工作面安排配采或者停采。

調(diào)整工作面壓力：綜采工作面回采即將結(jié)束時(shí)，根據(jù)工作面的來(lái)壓距離、甩壓距離等，可適當(dāng)調(diào)整工作面壓力，使得開(kāi)始掛網(wǎng)時(shí)沒(méi)有壓力，掛網(wǎng)過(guò)程中存在壓力(沒(méi)有壓力更好)，掛網(wǎng)結(jié)束后壓力已甩過(guò)去，讓工作面停采時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間處于無(wú)壓力狀態(tài)，以順利進(jìn)行掛網(wǎng)、回撤支架等工作。

避免特殊區(qū)域重疊：若工作面上部存在集中煤柱、斷層等特殊地質(zhì)條件時(shí)，通過(guò)調(diào)整，應(yīng)避免將綜采工作面的壓力區(qū)和這些特殊地質(zhì)區(qū)域重疊，否則，有可能造成壓死支架等生產(chǎn)事故。

2 采煤機(jī)故障報(bào)警數(shù)據(jù)分析

2.1 采煤機(jī)故障的歷史數(shù)據(jù)

采煤機(jī)的正常運(yùn)行直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)效益，采煤機(jī)故障預(yù)防顯得非常重要。大多數(shù)采煤機(jī)故障發(fā)生前都存在非尋常的跡象，可通過(guò)歷史報(bào)警或歷史數(shù)據(jù)找到其故障征兆，對(duì)這些歷史數(shù)據(jù)的分析作針對(duì)性的處置，就可以將大多數(shù)故障消滅在萌芽之中，使故障不會(huì)影響生產(chǎn)。以采煤機(jī)截割電機(jī)的溫度傳感器故障為例進(jìn)行闡述。

從大柳塔煤礦運(yùn)行的PSI系統(tǒng)查看活雞兔井12316綜采工作面采煤機(jī)截割電機(jī)溫度故障的報(bào)警，并根據(jù)報(bào)警時(shí)間調(diào)取相關(guān)的數(shù)據(jù)[6]。7月17日、18日、19日截割電機(jī)溫度曲線(xiàn)圖如圖4、5、6所示，圖中虛線(xiàn)代表采煤機(jī)左截割電機(jī)溫度，實(shí)線(xiàn)代表采煤機(jī)右截割電機(jī)的溫度。

圖4 7月17日截割電機(jī)溫度曲線(xiàn)圖

圖5 7月18日截割電機(jī)溫度曲線(xiàn)圖

圖6 7月19日截割電機(jī)溫度曲線(xiàn)圖

2.2 數(shù)據(jù)分析

從圖4、5、6截割電機(jī)溫度曲線(xiàn)圖，分析故障發(fā)生的原因可能有：截割電機(jī)熱敏電阻使用時(shí)間較長(zhǎng)，電氣元件損壞而導(dǎo)致該故障；電機(jī)的冷卻管路不暢通,電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在超過(guò)規(guī)定溫度的情況下運(yùn)行；7月17日和18日右截割電機(jī)都出現(xiàn)溫度異常,檢修維護(hù)人員未對(duì)此現(xiàn)象做出判斷和處理，7月19日22：14分發(fā)生故障，采煤機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行，必須停機(jī)處理，導(dǎo)致了故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2 h。

2.3 故障預(yù)防措施

通過(guò)對(duì)故障原因的分析，提出以下故障預(yù)防措施。加強(qiáng)對(duì)員工的技能培訓(xùn),出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)處理,縮短故障影響時(shí)間；對(duì)電機(jī)的冷卻水管路定期反沖洗,確保冷卻水管路暢通,保證電機(jī)不在超過(guò)規(guī)定溫度的環(huán)境下運(yùn)行；做好數(shù)據(jù)收集工作，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)及時(shí)和檢修人員溝通。

3 連掘隊(duì)的數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用

連掘隊(duì)是以使用連采機(jī)掘進(jìn)為主的隊(duì)伍。連掘隊(duì)的工資水平從側(cè)面反映了隊(duì)伍的管理水平，而掘進(jìn)進(jìn)尺是影響連掘隊(duì)工資的主要因素，而影響進(jìn)尺的因素又有地質(zhì)條件、支護(hù)量、設(shè)備影響等，材料消耗情況也能間接的反映隊(duì)伍的細(xì)節(jié)管理情況。大柳塔煤礦有6個(gè)掘進(jìn)隊(duì)，其中連掘隊(duì)4個(gè)，這4個(gè)連掘隊(duì)使用的設(shè)備和工作條件基本相同，以下對(duì)4個(gè)連掘隊(duì)2018年1～5月份的生產(chǎn)時(shí)間、進(jìn)尺、材料消耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。

3.1 生產(chǎn)時(shí)間和設(shè)備故障時(shí)間分析

大柳塔煤礦集控系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)連掘隊(duì)的生產(chǎn)移變，當(dāng)移變的電流大于某一特定值時(shí)即為連掘機(jī)開(kāi)始工作，從而累計(jì)連掘隊(duì)的生產(chǎn)時(shí)間[6]，連掘隊(duì)生產(chǎn)時(shí)間監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)如圖7所示。

圖7 連掘隊(duì)生產(chǎn)時(shí)間監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)圖

通過(guò)匯總整理，4個(gè)連掘隊(duì)1～5月份的生產(chǎn)時(shí)間和設(shè)備故障時(shí)間見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)表1進(jìn)行分析和總結(jié)認(rèn)為：4個(gè)連掘隊(duì)1～5月份月均生產(chǎn)時(shí)間最多的是連掘一隊(duì)，最少的是連掘三隊(duì)，而故障時(shí)間則正好相反。故需加強(qiáng)設(shè)備檢修和正確操作設(shè)備，確保生產(chǎn)時(shí)不出現(xiàn)設(shè)備故障[7]；2月份春節(jié)放假1天，4個(gè)連掘隊(duì)生產(chǎn)實(shí)際都在200 h以上，有3個(gè)隊(duì)沒(méi)有發(fā)生故障，效率值最高；5月份故障時(shí)間最多，4個(gè)隊(duì)合計(jì)故障時(shí)間為98.12 h，特別是連掘三隊(duì)發(fā)生11次故障、故障時(shí)間達(dá)到52.67 h，說(shuō)明連掘三隊(duì)5月份設(shè)備檢修質(zhì)量較差，需加強(qiáng)設(shè)備的日常檢修和維護(hù)工作。

表1 1～5月份4個(gè)連掘隊(duì)的生產(chǎn)時(shí)間和設(shè)備故障時(shí)間統(tǒng)計(jì) 單位：h

3.2 進(jìn)尺分析

大柳塔煤礦2018年1～5月4個(gè)連掘隊(duì)的進(jìn)尺數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。通過(guò)分析，可以看出：1～5月份月平均進(jìn)尺最多的是連掘二隊(duì)(1 203.2 m)，平均超出任務(wù)最多的是連掘五隊(duì)( 80.2 m)，月均進(jìn)尺最少的是連掘三隊(duì)(981 m)，月均超計(jì)劃最少的是連掘一隊(duì)(66.9 m)；連掘五隊(duì)3月份完成進(jìn)尺高達(dá)1 607.2 m，超出計(jì)劃234.2 m；3月份4個(gè)連掘隊(duì)總計(jì)完成進(jìn)尺達(dá)5 157.8 m，超過(guò)其它月份800 m左右。這是由于4個(gè)連掘隊(duì)3月份生產(chǎn)時(shí)間最多，故障影響最少，可見(jiàn)，生產(chǎn)時(shí)間是完成進(jìn)尺的最基本保障。

表2 1～5月份4個(gè)連掘隊(duì)的進(jìn)尺數(shù)量表 單位：m

3.3 生產(chǎn)材料消耗費(fèi)用分析

大柳塔煤礦2018年1～5月份4個(gè)連掘隊(duì)生產(chǎn)材料消耗費(fèi)用見(jiàn)表3。通過(guò)分析，可以看出：生產(chǎn)材料消耗費(fèi)用最多的是連掘一隊(duì)，月均達(dá)51.4萬(wàn)元；最少的是連掘五隊(duì)，月均34.8萬(wàn)元。大柳塔煤礦連掘隊(duì)計(jì)劃費(fèi)用是458.0元/m，考核按照節(jié)支費(fèi)用的20%進(jìn)行獎(jiǎng)罰，1～5月份獎(jiǎng)勵(lì)最多的是連掘五隊(duì)，人均獎(jiǎng)勵(lì)1 966元；連掘三隊(duì)3月份生產(chǎn)材料消耗費(fèi)用高達(dá)93.6萬(wàn)元，超出計(jì)劃27萬(wàn)元，罰款46 000元，人均罰款1 000元；連掘五隊(duì)5月份生產(chǎn)材料消耗費(fèi)用20.3萬(wàn)元，為4個(gè)連掘隊(duì)單月最低值。

3.4 工資數(shù)據(jù)分析

大柳塔煤礦2018年1～5月份4個(gè)連掘隊(duì)工資統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。通過(guò)分析，可以看出：4個(gè)連掘隊(duì)1～5月份平均人數(shù)最多的是連掘三隊(duì)，月均達(dá)46.2人；最少的是連掘五隊(duì)，月均40.8人；人均工資最多的是連掘一隊(duì)，最少的是連掘三隊(duì)。

表3 1～5月份4個(gè)連掘隊(duì)的生產(chǎn)材料消耗費(fèi)用表 單位：元

表4 1～5月份4個(gè)連掘隊(duì)工資統(tǒng)計(jì)表

大柳塔煤礦4個(gè)連掘隊(duì)的數(shù)據(jù)分析表明，連掘隊(duì)在日常管理中，需加強(qiáng)設(shè)備日常檢修，減少故障時(shí)間，提高生產(chǎn)時(shí)間[7]，爭(zhēng)取更多的進(jìn)尺；生產(chǎn)材料要精打細(xì)算，能省則省，以降低材料消耗費(fèi)用；合理優(yōu)化人力資源，人崗匹配，員工數(shù)量適當(dāng)；杜絕不安全行為，防止安全事故；質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)，各項(xiàng)考核滿(mǎn)足要求。這些措施可以提高全隊(duì)員工的勞動(dòng)積極性，讓連掘隊(duì)伍在良性循環(huán)狀態(tài)下運(yùn)行，創(chuàng)造更好的效益。

4 結(jié)語(yǔ)

安全生產(chǎn)是現(xiàn)代大型煤炭企業(yè)的基石，是區(qū)隊(duì)管理工作的重中之重。隨著當(dāng)今煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)信息化、數(shù)字化[8]，我們通過(guò)對(duì)已有數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)，并采取針對(duì)性的措施，從而促進(jìn)煤礦現(xiàn)代化建設(shè)，提高煤礦的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[3]。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)也可為煤礦管理者提供決策依據(jù)，助推煤炭企業(yè)又好又快發(fā)展。