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        煤礦安全監(jiān)控技術(shù)與監(jiān)控系統(tǒng)的分析

        2021-03-16 03:21:50郭嘉王張科
        中國應(yīng)急管理科學(xué) 2021年9期
        關(guān)鍵詞:監(jiān)控技術(shù)安全監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)

        郭嘉 王張科

        摘要:科技的發(fā)展進(jìn)步提升了煤礦安全監(jiān)控技術(shù)的水平,監(jiān)控系統(tǒng)的性能愈加完善,實現(xiàn)了對礦井安全生產(chǎn)全過程的全面覆蓋。隨著煤礦開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大,越來越多大型、先進(jìn)、智能的機(jī)械被應(yīng)用到生產(chǎn)過程中,隨之對煤礦安全生產(chǎn)提出了更嚴(yán)格的要求,所以應(yīng)結(jié)合煤礦實際情況,加強(qiáng)對安全監(jiān)控技術(shù)與監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整,使其能夠滿足現(xiàn)代化煤礦安全生產(chǎn)的需要,為當(dāng)代礦井的高效生產(chǎn)保駕護(hù)航。

        關(guān)鍵詞:礦井開采;安全監(jiān)控;監(jiān)控技術(shù);監(jiān)控系統(tǒng)

        分類號:TD76

        引言

        煤礦開采過程存在的風(fēng)險因素較多,為保障煤礦開采能夠安全高效的進(jìn)行,做好煤礦井下作業(yè)每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全管理至關(guān)重要。煤礦開采大多在地下完成,作業(yè)環(huán)境惡劣且復(fù)雜多變,各類安全事故時有發(fā)生,嚴(yán)重危害到施工人員的人身安全及煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此必須構(gòu)建覆蓋整個井下作業(yè)的安全監(jiān)控系統(tǒng),為管理人員全面了解現(xiàn)場施工動態(tài)提供依據(jù),同時應(yīng)加強(qiáng)對安全監(jiān)控技術(shù)的創(chuàng)新,實現(xiàn)對監(jiān)控系統(tǒng)的改造升級,以便為改進(jìn)和優(yōu)化安全管理方案提供支撐。

        一、煤礦安全監(jiān)控技術(shù)與監(jiān)控系統(tǒng)的作用

        1.保障礦井生產(chǎn)安全

        礦井能夠安全有效的開展各項日常作業(yè)是實現(xiàn)礦井正常運營的基礎(chǔ),礦井的生產(chǎn)能力是反應(yīng)礦井盈利的重要指標(biāo)。一個礦井能否實現(xiàn)理想的生產(chǎn)目標(biāo),首要的問題是就是保證安全生產(chǎn)。煤礦開采處在一個復(fù)雜多變的環(huán)境中,地質(zhì)條件變化、瓦斯?jié)舛?、煙霧等因素都有可能給正常生產(chǎn)帶來影響,所以必須借助安全監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對井下作業(yè)的全過程監(jiān)管,采用先進(jìn)的安全監(jiān)控技術(shù)對煤礦瓦斯、一氧化碳、周圍環(huán)境進(jìn)行實時的監(jiān)控;在生產(chǎn)工作區(qū)域主要位置,安裝視頻設(shè)備實現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的動態(tài)反饋,為管理人員全面了解施工動態(tài)提供依據(jù),通過視頻內(nèi)容排查可能影響安全生產(chǎn)的危險源等,降低各種風(fēng)險因素對生產(chǎn)的影響。

        2.實現(xiàn)對運輸設(shè)備的安全監(jiān)管

        煤礦生產(chǎn)過程中的運輸、提升、傳送等環(huán)節(jié)都離不開鋼絲繩和皮帶,他們在長時間的使用過程中容易產(chǎn)生疲勞及破損現(xiàn)象,為保障生產(chǎn)安全必須及時對皮帶及鋼絲繩進(jìn)行相應(yīng)維護(hù),嚴(yán)重時需要更換。礦井管理人員及操作員如何掌握鋼絲繩和皮帶的維護(hù)時間,才能避免由于維護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致的資源浪費問題或生產(chǎn)安全問題,這一問題可通過安全監(jiān)控系統(tǒng)有效解決。在運輸、提升等設(shè)備上安裝實時監(jiān)測設(shè)備,由計算機(jī)對收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將數(shù)據(jù)整合后提供給管理人員,管理人員以此為依據(jù)合理確定皮帶及鋼絲繩的維護(hù)方案,這樣既可節(jié)省生產(chǎn)成本又降低了安全問題的發(fā)生概率。目前煤礦生產(chǎn)中常用的監(jiān)測傳送帶及鋼絲繩的技術(shù)為弱磁監(jiān)測技術(shù),該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對鋼絲繩及傳送帶的實時監(jiān)測及預(yù)報。

        3.保障煤礦生產(chǎn)過程中的供電安全

        現(xiàn)代化的煤礦生產(chǎn),呈現(xiàn)出明顯的機(jī)械化、自動化特征,越來越多的自動化、智能化儀器被應(yīng)用到礦井生產(chǎn)中,提升了礦井開采效率和自動化水平。種類和數(shù)量都非常多的機(jī)械設(shè)備在運行過程中離不開電力系統(tǒng)的支持,由于礦井生產(chǎn)的特殊性,加上復(fù)雜的環(huán)境,使得礦井用電存在一定的危險性,同時電氣設(shè)備均要采用防爆型,防爆措施也不容忽視,因此生產(chǎn)過程中的安全隱患也隨之增多。建立礦井供電系統(tǒng)安全監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對礦井用電電壓及電流等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,一旦監(jiān)測到電流、電壓等數(shù)據(jù)超出正常范圍,監(jiān)控系統(tǒng)會立即發(fā)出警報,管理人員會根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)反饋的信息做出及時應(yīng)對,從而做到防患于未然。

        二、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成

        1.數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)

        煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)主要是收集煤礦生產(chǎn)過程中的各項動態(tài)數(shù)據(jù),將其經(jīng)過相應(yīng)的傳輸渠道傳送至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)終端,為管理者更好的開展管理提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)采集由安裝在相關(guān)位置的傳感器完成,再由專用線路傳遞到監(jiān)測分站,然后經(jīng)過層層傳送,最終傳送至安全監(jiān)控數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)終端,終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理、分析、整合, 再反饋給監(jiān)測分站。

        2.人員定位系統(tǒng)

        煤礦人員定位系統(tǒng)主要由無線信號塔、井下基站、網(wǎng)絡(luò)接口、環(huán)網(wǎng)設(shè)備、以及定位終端組成,井下每個人根據(jù)其從事工作的不同都有其相應(yīng)的頻道參數(shù),無線信號塔將采集到的頻道參數(shù)傳送到網(wǎng)絡(luò)接口,再由環(huán)網(wǎng)設(shè)備對其進(jìn)行轉(zhuǎn)碼,然后發(fā)送給定位終端系統(tǒng),在定位終端系統(tǒng)可監(jiān)測到井下人員的具體工作動態(tài)。

        3.視頻監(jiān)控系統(tǒng)

        視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為地面監(jiān)控系統(tǒng)和井下監(jiān)控系統(tǒng)。地面監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象是地面生產(chǎn)活動及安全行為。井下監(jiān)控系統(tǒng)的工作條件相較于地面監(jiān)控系統(tǒng)要復(fù)雜的多,該系統(tǒng)由防爆攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口、環(huán)網(wǎng)設(shè)備以及監(jiān)視設(shè)備終端等組成,防爆攝像機(jī)用來收集井下作業(yè)各項數(shù)據(jù),由網(wǎng)絡(luò)接口將其傳送到環(huán)網(wǎng)設(shè)備,對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理,最終將圖像顯示在視頻監(jiān)控終端,由監(jiān)控終端根據(jù)數(shù)據(jù)反饋結(jié)果做出行預(yù)判和預(yù)警。

        三、煤礦常用的安全監(jiān)測技術(shù)

        1.紅外傳感監(jiān)測瓦斯技術(shù)

        紅外線吸收光譜的原理對監(jiān)測礦井瓦斯具有良好的應(yīng)用效果,所以利用紅外線技術(shù)構(gòu)建煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效拓展監(jiān)測范圍,并能提供精準(zhǔn)的監(jiān)測結(jié)果。礦井內(nèi)的瓦斯?jié)舛纫坏┏稣7秶?,就會危及到井下作業(yè)人員的人身安全,紅外傳感監(jiān)測技術(shù)可在25秒之內(nèi)獲得監(jiān)測數(shù)據(jù),且監(jiān)測過程不易受外界環(huán)境干擾,將該技術(shù)融入礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)后,可實現(xiàn)自動報警,自動斷電等功能,有效保障礦井安全。

        2.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

        互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)高效的傳輸及處理數(shù)據(jù)提供了便利,該技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)傳輸處理速度大幅度提升。該技術(shù)的核心是以太網(wǎng)技術(shù),主要應(yīng)用于礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)的傳輸層,能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速的傳輸,目前以太網(wǎng)的傳輸速度已達(dá)到10G,在礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中運用時可靠性強(qiáng)極高,避免了誤報、漏報現(xiàn)象的發(fā)生。

        結(jié)語

        煤礦安全監(jiān)控技術(shù)及監(jiān)控系統(tǒng)在指導(dǎo)和保障煤礦安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了重大作用。在實際使用過程中,相關(guān)人員要加強(qiáng)對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)與管理,結(jié)合煤礦生產(chǎn)實際和安全管理需要,對安全監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行完善和提升,從互聯(lián)網(wǎng)、設(shè)備、操作人員等多角度入手,為拓展安全監(jiān)控技術(shù)及監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍而創(chuàng)造條件,從而使其更好的服務(wù)于煤礦安全生產(chǎn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]蔡崇.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯預(yù)警結(jié)果分析方法[J].工礦自動化,2018,44(10):15-18.

        [2]辛雷雷,崔磊.監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].石化技術(shù),2020,27(2):213.

        [3]梁慧彪.煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯傳感器布設(shè)研究及應(yīng)用[J].機(jī)械管理開發(fā),2019(03):87-89.

        作者簡介:郭嘉(1994-)男,畢業(yè)于西安交通大學(xué),電氣工程及其自動化專業(yè),本科學(xué)歷,技術(shù)員,現(xiàn)任陜西陜煤韓城礦業(yè)有限公司桑樹坪二號井通風(fēng)區(qū)技術(shù)員。

        王張科(1994-)男,畢業(yè)于陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,通風(fēng)與安全專業(yè),大專學(xué)歷,技術(shù)員,現(xiàn)任韓城礦業(yè)有限公司桑樹坪二號井通風(fēng)管理部防突組防突技術(shù)員。

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