朱禮建　莊付永　王維維

摘? ?要：諸多煤礦事故原因顯示，下井總人數(shù)超員即探礦人數(shù)不合理是導致煤礦事故頻發(fā)的主要因素之一。鑒于各種不可抗力難以人為控制，到如今，安全管理方法即BBS為安全專家所推薦，越來越多地應用到煤礦下井安全管理之中。本文針對煤礦安全管理中人員安全的管控，根據(jù)已有的國內外相關理論研究和實踐經(jīng)驗，結合煤礦實際生產(chǎn)管理條件和相關的安全控制規(guī)定，研究并探討了這一系統(tǒng)實際運行的可能性。利用現(xiàn)有的KJ936人員位置監(jiān)測系統(tǒng)，在井口增加LED顯示設備，能夠實時顯示井下各區(qū)域的人數(shù)及井下總人數(shù)，當井下總人數(shù)達到限制人員總數(shù)時，能夠對即將下井的人員進行語音提示并報警，以到達管理人員對下井總人數(shù)的實時監(jiān)控，同時新編制一套LED顯示軟件，同夠根據(jù)礦方的要求，通過勾選的方式，達到顯示礦方需要顯示的信息。

關鍵詞：安全管理方法? 超員預警系統(tǒng)? 煤礦安全管控

中圖分類號：TU74? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0154-02

1? 研究背景及意義

根據(jù)近幾年的調查統(tǒng)計情況顯示，平均每年度因煤礦事故而傷亡的比例和人數(shù)有下降的趨勢，但是根據(jù)國際計算標準，以每百萬噸為單位計算，煤礦事故死亡率高于發(fā)達國家。并且由于煤礦業(yè)的職業(yè)特殊性，這一行業(yè)的事故發(fā)生率和事故傷亡率遠遠高于其他行業(yè)。由此可見，減少煤礦事故的傷亡率，尤其保障下井煤礦工人的安全是急于研究探討并解決的問題。

科學技術日新月異，煤礦產(chǎn)業(yè)整體設備的安全可靠性能也得到了大大提升，運作條件也有所改良，整體環(huán)境得到了大大的優(yōu)化。在法律法規(guī)層面，相關政策規(guī)定逐漸健全，但是在實際的應用過程中由于各種不可抗因素和人為因素的限制，安全管理還沒有得到很好的落實與管控。經(jīng)過許多專業(yè)學者的研究發(fā)現(xiàn)人為因素如管理失誤、主管僥幸心理等所導致的煤礦安全事故占比近90%。所以能否對煤礦產(chǎn)業(yè)的人為安全隱患進行有效控制是決定事故發(fā)生率能否降低的關鍵因素。

現(xiàn)如今，有關煤礦產(chǎn)業(yè)安全監(jiān)管的相關理論研究逐漸豐富，但是，在實踐應用過程中，未能建立起下井總人數(shù)超員預警系統(tǒng)，相關理論只是紙上談兵，沒有形成適用于產(chǎn)業(yè)應用的科學系統(tǒng)。究其原因則是缺乏科學性和系統(tǒng)性，沒能利用信息系統(tǒng)進行整體規(guī)劃，要實現(xiàn)有效的井下安全監(jiān)管體系就要將理論研究的方法和實踐應用技術相結合，并結合信息技術和安全管理技術，融合發(fā)展，規(guī)劃出一套系統(tǒng)的井下員工超員預警監(jiān)管系統(tǒng)。

煤礦職工超員預警系統(tǒng)從KJ936人員位置監(jiān)測系統(tǒng)出發(fā)，結合目前計算機網(wǎng)絡技術，對煤礦職工的超員行為進行管控和預警。這一系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠為井下員工超員進行管理和預警，反映安全狀況，規(guī)范井下行為，提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)績效。所以，煤礦職工超員預警系統(tǒng)對我國煤礦企業(yè)具有重要的現(xiàn)實意義和工程應用價値，主要表現(xiàn)為：實現(xiàn)煤礦企業(yè)安全管理的信息化建設，能夠及時發(fā)現(xiàn)不規(guī)范行為，對行為進行規(guī)范和監(jiān)管;集成科學有效的人為事故防范體系，能夠根據(jù)提供的預警結果充分采取多角度的防范措施和解決辦法;推動工程領域行為技術的應用，為井下安全監(jiān)管提供豐富的實踐基礎，推動理論研究進一步豐富;有利于煤礦生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，減少安全隱患，降低事故發(fā)生率，從而減少傷亡率，提升煤礦行業(yè)整體安全性。

2? 國內外研究現(xiàn)狀

2.1 國外研究現(xiàn)狀

世界上許多國家（主要集中于發(fā)達國家），有關煤礦安全事故發(fā)生率保持在較低水平，總體保持良好的趨勢。許多研究者開始向導致事故發(fā)生率的深層次原因進軍，比如難以控制的人為原因，致力于尋找更加完備的預警系統(tǒng)。針對人為因素而構建的預警系統(tǒng)已經(jīng)成為諸多方法中較為理想的方法，這一預警機制可以實時反映人員的行為，能夠進行有效的安排調整，及時進行規(guī)范，防止危險行為的發(fā)生，從而提高企業(yè)整體的安全生產(chǎn)績效。

2.2 國內研究現(xiàn)狀

國內學者于1987年，在中國安全管理學術討論會上將“安全行為學”正式定為一個研究領域。我國行為安全管理的應用研究在運輸、石化及建筑行業(yè)起步較早，對于煤礦行業(yè)的行為安全管理研究，在經(jīng)歷多年的發(fā)展后也取得了相應的成果，主要包括：任玉輝等學者設計出的基于前因-行為-后果（ABC）分析理論的煤礦安全管理系統(tǒng)方法;賀凌城等人在太原某煤礦進行的BBS應用試驗，結果證明BBS方法能夠有效糾正人的不安全行為;尹香菊等對行為安全觀測技術體系進行了深入、系統(tǒng)的研究，并將其用到某試點礦的9個工種進行觀測試驗，結果8個工種安全行為次數(shù)都有所増長;菜繼祖等結合ABC分析理論，將BBS實施流程應用于王莊煤礦后，企業(yè)的“三違”率、人為隱患工傷率和設備維修率都呈下降趨勢，安全行為改進程度提高10%以上。

以上論述可見，我國的煤礦安全問題管理雖然已經(jīng)開始了信息化數(shù)據(jù)化的改變，但綜合來看，大多都是滯后處理，而鮮有預警處理，雖然有關于下井安全的行為規(guī)范和歷次安全記錄，但是只是作為參考依據(jù)，并不能用于防患未然，換句話說，井下煤礦超員預警還沒有得到廣泛的應用，即使有也只是停留在理論技術層面，并未展開實踐應用。因此，亟待加快煤礦職工超員預警體系的信息化建設步伐。

3? 下井超員系統(tǒng)設計

據(jù)了解，隨著開采深度加大，沖擊地壓災害日益增多，各采掘工作面臨著生產(chǎn)限員的壓力，能最大程度的控制煤礦危險區(qū)域人數(shù)，顯得越來越迫切。通過安設防沖柵欄門，并設立專門的防沖工作站，以固定發(fā)放手牌的個數(shù)統(tǒng)計進入防沖區(qū)域人員人數(shù)，由于人員進出頻繁，防沖管理人員工作量大而且繁瑣，經(jīng)常出現(xiàn)手牌與限員人數(shù)不匹配，登記表與以上兩項不統(tǒng)一的現(xiàn)象。于是，現(xiàn)根據(jù)下井人數(shù)不得超過800人的規(guī)定，自行開發(fā)了一套下井總人數(shù)超員預警系統(tǒng)。

下井總人數(shù)超員預警系統(tǒng)的工作原理是通過掃描對人員數(shù)量進行整體把握，并根據(jù)現(xiàn)場的具體情況對限定人數(shù)進行說明，把二者數(shù)量進行比較，如果下井人數(shù)超過了限制人數(shù)，就會發(fā)出警報聲。同時，上傳到井口等候室的人員控制報警裝置就會發(fā)出蜂鳴聲，把罐工及時通知超員人員升井，解除報警。

試驗前期，通過人體感應的傳感器，采用的熱釋放紅外傳感器，但是由于信號發(fā)散，對群人員流動，無法做到精確監(jiān)測，最終選擇紅外對射傳感器，由于編程過程中需要判斷人員是進還是出，需要增加一套紅外對射傳感器，以便在程序中添加標志位。采用了兩套紅外對射開關，一組安裝在門內，一組安裝在門外。

當門外傳感器觸發(fā)，如果門內傳感器不觸發(fā)，系統(tǒng)不會自動加1（判斷進），當門內傳感器觸發(fā)，如果門外傳感器不觸發(fā)，系統(tǒng)不會減1（判斷出），當兩個傳感器均觸發(fā)，如果兩個傳感器觸發(fā)間隔為150ms內，系統(tǒng)就會進出加減動作，在實際應用中，兩個傳感器安裝距離為300mm（間距不小于150mm，防止紅外對射開關互相干擾），柵欄門設置為一次進1人，系統(tǒng)檢測周期為150ms，因為人體疊加、攜帶物料都有可能觸發(fā)傳感器。

通過人體感應紅外對射傳感器，將信號傳輸?shù)絾纹瑱CI/O口，單片機通過程序對信號進行處理判斷，對外圍電路進行驅動控制語音廣播報警，實現(xiàn)對采掘防沖危險區(qū)域人數(shù)進行控制預警。實現(xiàn)了當下井總人數(shù)超出達到預定的限值時，能夠實時的將相關數(shù)據(jù)反映到井口LED屏上，同時當再有人員需要下井通過唯一性閘機時，系統(tǒng)能夠語音提示“請注意，下井人數(shù)已超員暫停檢測”同時閘機聯(lián)動關閉，使人員不得通過。

4? 結語

下井總人數(shù)超員安全預警系統(tǒng)能有效保證煤礦工人的人身安全和煤礦企業(yè)的財產(chǎn)安全，是一種新型的以行業(yè)特殊安全信息為基礎的安全信息管理平臺，這一系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)化的手段提供有效的井下安全信息，反映真實的安全狀況，有效保證了井下煤礦作業(yè)的安全性，提高了安全防范措施的信息性和技術性，及時報警不安全行為，提高煤礦行業(yè)整體的安全性，對安全管理進一步完善具有重大意義。但這一安全預警系統(tǒng)屬于新興系統(tǒng)，還存在一些不足尚未解決，因此，后續(xù)的研究應著重從以下兩個方面入手進行系統(tǒng)研究：

（1）考慮將該下井總人數(shù)超員預警系統(tǒng)與微信公眾號相結合，更好地實現(xiàn)遠程查詢預警功能，為礦井監(jiān)控當班入井人員工作提供便利。

（2）針對煤礦行為安全管理與預警移動終端的設計與開發(fā)，已歸入下一階段的研究任務。

參考文獻

[1] 聶百勝，彭斌，范宏.礦山無線安全監(jiān)測預警系統(tǒng)設計及關鍵技術[J].煤炭科學技術，2016（7）：53-58.

[2] 龔劍，歐陽治華.基于Web網(wǎng)絡技術的礦山安全預警系統(tǒng)及應用[J].金屬礦山，2010（7）：150-152，179.