張耀昆

（銅川市耀州區(qū)煤炭工業(yè)局,陜西 銅川 727100）

0 引言

隨著社會的進(jìn)步，我國政府不斷加大對煤礦企業(yè)隱患治理工作的投入，借鑒歐美國家及日本等在隱患治理方面的理論和方法。但是，對于某些煤礦企業(yè)而言煤礦的主要目標(biāo)是為了抓生產(chǎn)、講效益，因此相關(guān)制度的落實(shí)就會出現(xiàn)執(zhí)行力度不夠、貫徹不到位的情況。目前適合我國國情的隱患排查治理監(jiān)管體系還未形成，以致造成對煤礦企業(yè)的監(jiān)督難度，最終煤礦在執(zhí)行隱患排查的相關(guān)規(guī)定時(shí)出現(xiàn)不嚴(yán)格不到位情況?，F(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使信息化、數(shù)字化等最新科學(xué)技術(shù)已經(jīng)在其他領(lǐng)域的企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，煤礦企業(yè)緊隨其后開始逐漸采用現(xiàn)代化的管理方式及信息化技術(shù)，用以加強(qiáng)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。但是煤礦企業(yè)相對而言比較特殊，對現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用有一定的滯后性。

因此，煤礦企業(yè)管理部門，必須要落實(shí)國家頒布的有關(guān)法律法規(guī)，需要認(rèn)識到煤礦安全生產(chǎn)的重要性，把煤礦安全生產(chǎn)工作做到極致，必須長期將安全生產(chǎn)作為企業(yè)管理的重要基礎(chǔ)，貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任。煤礦生產(chǎn)過程中，由于危險(xiǎn)因素較多，安全問題頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，甚至導(dǎo)致傷亡事故，造成巨大損失[1-3]。對煤礦生產(chǎn)過程中的隱患進(jìn)行分析和研究，并采取有效措施來排查和治理生產(chǎn)安全事故隱患具有重要現(xiàn)實(shí)意義[4-5]。

1 礦井主要災(zāi)害情況

銅川市照金煤礦位于銅川市耀州區(qū)照金鎮(zhèn)照金村，現(xiàn)有礦區(qū)面積10.775 1 km2，企業(yè)性質(zhì)為民營。該礦屬生產(chǎn)礦井，2004年7月開工建設(shè)，2008年1月建成投產(chǎn)，核定生產(chǎn)能力180萬t/a，安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化為三級，證照齊全有效。礦井主采4-2煤層，采用斜立井單水平開拓，布置主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)立井和回風(fēng)斜井，采區(qū)布置有皮帶大巷、軌道大巷和回風(fēng)大巷，采用傾向長壁采煤法、綜合機(jī)械化放頂煤采煤工藝、全部垮落法管理頂板。

目前井下作業(yè)地點(diǎn)六處：①1090軌道大巷起底維修及噴漿封閉工作；②1090皮帶大巷維修點(diǎn)；③1090外水倉巷道起底維修；④207綜放工作面正?；夭勺鳂I(yè)；⑤三采區(qū)運(yùn)輸上山正常掘進(jìn)；⑥206備采工作面進(jìn)行軌道鋪設(shè)。

1.1 礦井水文地質(zhì)類型及排水情況

照金煤礦水文地質(zhì)為復(fù)雜型，預(yù)測正常用水量54.34 m3/h、最大用水量123.78 m3/h。礦井在+1 090 m水平車場內(nèi)設(shè)有1號主水倉，容積為1 160 m3（外水倉700 m3，內(nèi)水倉460 m3）。礦井在1090軌道大巷1 100 m處設(shè)有2號主水倉，水倉容積為1419 m3（外水倉946 m3、內(nèi)水倉473 m3），配備MD280-65×7/710 kW水泵3臺（功率710 kW、揚(yáng)程455 m、流量280 m3/h），2趟φ273排水管經(jīng)管子道、進(jìn)風(fēng)行人大巷、進(jìn)風(fēng)行人上山、主斜井敷設(shè)至地面?？篂?zāi)排水泵房設(shè)在1090水泵房北側(cè)，安裝2臺BQS200-480/12-450/S型潛水泵，1趟φ273×12排水管道經(jīng)進(jìn)風(fēng)行人上山、主斜井敷設(shè)至地面。

采掘工作面按照工作面開采設(shè)計(jì)進(jìn)行管理，定期巡查，且有圍巖觀測記錄臺賬，采面兩順槽及掘進(jìn)巷道采用頂板離層儀進(jìn)行觀測頂板，采面使用動(dòng)態(tài)礦壓監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。礦井于2017年4月至2018年10月由中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司完成了井田地質(zhì)補(bǔ)勘工作（施工鉆孔25個(gè)，總進(jìn)尺7 383.32 m）。礦井進(jìn)行的水文地質(zhì)工作有：祥查時(shí)施工水文孔ZK6（進(jìn)行了抽水試驗(yàn)），2018年補(bǔ)勘時(shí)施工 洛 河 組 水 文 孔6個(gè)（ZD1-1、ZD1-2、ZD4-1、ZD4-2、ZD6-1、ZD6-2）（抽水試驗(yàn)測得洛河組最大單位涌水量為0.005 296 L/s.m）。目前礦井水文地質(zhì)情況與勘探結(jié)果相吻合，建有KJ1049煤礦水文監(jiān)測系統(tǒng)，對井下中央水泵房、1090水泵房、地面氣象及地面水文觀測孔相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并具備與各級監(jiān)管監(jiān)察部門聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入的功能。

礦井現(xiàn)回采207工作面，回采前委托陜西省煤田物探測繪有限公司進(jìn)行了工作面頂板水文地質(zhì)異常區(qū)直流電法探查，確定了2個(gè)水文異常區(qū)；礦井委托陜西省煤田物探測繪有限公司對異常區(qū)進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證（共實(shí)施7個(gè)驗(yàn)證探測孔，總進(jìn)尺1 160 m）。

207工作面預(yù)計(jì)最大涌水量為60 m3/h，安裝了4臺BQW80-80型潛水泵和2趟排水管路。礦井設(shè)置專門的防治水機(jī)構(gòu)，并配備專職人員、探放水隊(duì)伍和探放水設(shè)備。礦井對206備采面實(shí)施了瞬變電磁法和坑透探查，并進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證探測。礦井各項(xiàng)防治水管理制度齊全，各類防治水臺賬、圖紙等基礎(chǔ)資料齊全。水文在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行正常可靠。

1.2 防滅火情況

礦井編制了2021年度《礦井防滅火設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施》，工作面回采期間采用黃泥灌漿和注氮為主、噴灑阻化劑、束管監(jiān)測、隅角堵漏和人工檢查相結(jié)合的綜合防滅火措施。

1）灌漿系統(tǒng)。在主斜井井口附近設(shè)置有黃泥灌漿站，制漿能力15 m3/h,灌漿管路自主斜井鋪設(shè)入井，經(jīng)進(jìn)風(fēng)行人上山、采區(qū)回風(fēng)巷進(jìn)入工作面回風(fēng)順槽，對采空區(qū)進(jìn)行灌漿，灌漿管徑均為DN108 mm。

2）注氮系統(tǒng)。井下注氮硐室安裝安裝JXZD-600型移動(dòng)型碳分子篩制氮機(jī)1套，制氮量600 m3/h；注氮管徑DN50 mm，管路從制氮硐室敷設(shè)至207工作面運(yùn)輸順槽，通過埋管向工作面采空區(qū)注氮。

3）束管監(jiān)測系統(tǒng)。礦井建有kss-200型束管監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可24 h連續(xù)監(jiān)測工作面采空區(qū)CO、C02、02、N2等氣體含量，鋪設(shè)一趟8路束管。監(jiān)測管路由主井進(jìn)入進(jìn)風(fēng)行人巷，經(jīng)1090軌道大巷、回采工作面回風(fēng)順槽敷設(shè)至采空區(qū)。

2 煤礦生產(chǎn)安全事故隱患治理策略

2.1 提高煤礦生產(chǎn)人員的整體素質(zhì)

煤礦安全生產(chǎn)少不了技術(shù)扎實(shí)、作業(yè)規(guī)范的工人，這可以保障煤礦工作以及安全生產(chǎn)。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在煤礦中的從業(yè)人員都有著不同的素質(zhì)以及專業(yè)知識和安全知識，這嚴(yán)重影響了煤礦作業(yè)的安全生產(chǎn)。因此煤礦企業(yè)必須要秉著以人為本的理念，制定科學(xué)的管理方案，還要采取合理的培訓(xùn)措施，讓煤礦的從業(yè)人員擁有豐富的安全知識，提升自我素質(zhì)，不斷的提升全體人員的技術(shù)和技能以及應(yīng)急能力，對突發(fā)事故能夠沉著冷靜的處理。并且，還要確保落實(shí)所有的安全措施，確保所有員工都做好安全防護(hù)工作，降低突發(fā)事件帶來的傷害，為煤礦安全生產(chǎn)提供保障。

2.2 加強(qiáng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的管理力度

應(yīng)用生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備能夠保障施工人員的安全，也能提升煤礦生產(chǎn)的效率。雖然如此，但是在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過程中，有許多的煤礦企業(yè)對生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備管理力度很低，致使機(jī)器設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)許多安全事故。所以要加強(qiáng)生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備的管理力度，要做到以下幾點(diǎn)：①煤礦企業(yè)要以自身的特點(diǎn)，比選不同的方案，采納最合適、最經(jīng)濟(jì)的方案，根據(jù)方案內(nèi)容管理設(shè)備；②需要注意各個(gè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備間的配合，調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，發(fā)揮所有設(shè)備的最高效率；③操作人員需要持有相關(guān)證件，能夠規(guī)范使用機(jī)器設(shè)備，企業(yè)也要定期對設(shè)備采取維護(hù)和檢修措施，保證設(shè)備的運(yùn)行效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定增長。

2.3 合理調(diào)節(jié)不利環(huán)境因素

使煤礦生產(chǎn)具有危險(xiǎn)性的環(huán)境因素能夠分為長期性和短期性。長期性隱患可以利用儀器檢測預(yù)警進(jìn)行監(jiān)測，確保生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備能夠互相協(xié)調(diào)安全運(yùn)行，降低煤礦生產(chǎn)的危險(xiǎn)性，讓煤礦生產(chǎn)的數(shù)量穩(wěn)定，避免發(fā)生安全事故。而短期性隱患具有突發(fā)性的特點(diǎn)，可以安裝應(yīng)急設(shè)備，對工作人員定期采取安全培訓(xùn)，提升他們的應(yīng)急能力，當(dāng)出現(xiàn)安全隱患時(shí)能夠及時(shí)的處理，降低安全事故產(chǎn)生的不利影響。通過合理調(diào)節(jié)不利環(huán)境因素，可以有效降低安全事故發(fā)生的可能性，為工作人員提供安全保障。

2.4 強(qiáng)化安全監(jiān)管及隱患閉合管理工作

制定完整的規(guī)章制度，嚴(yán)格執(zhí)行。隱患排查治理和報(bào)告制度通過重視現(xiàn)場管理以及嚴(yán)格排查各個(gè)煤礦生產(chǎn)點(diǎn)的隱患，做好安全工作規(guī)程。需要秉著“嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)、依程序、重細(xì)節(jié)、求閉合”的原則，需要不斷的完善安全監(jiān)管制度，落實(shí)安全防范工作，對于安全隱患要認(rèn)真排查，對于不負(fù)責(zé)、懈怠的工作人員要有嚴(yán)厲的處罰措施，整頓這種松懈作風(fēng)，讓所有的工作人員都能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)。執(zhí)行PDCA循環(huán)管理方案，能夠提前工作的效率，采取閉環(huán)管理方式，讓所有安全措施在制度運(yùn)行中執(zhí)行，能夠有效的提升安全質(zhì)量，將煤礦生產(chǎn)安全過程中的隱患消除，預(yù)控風(fēng)險(xiǎn)。

3 煤礦事故隱患排查治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)的研究

如圖1所示，一般系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)過程分為5個(gè)過程，分別為概念化階段、分析階段、架構(gòu)設(shè)計(jì)階段、開發(fā)測試階段與試運(yùn)行及驗(yàn)收階段。每個(gè)階段都要與使用者進(jìn)行反復(fù)的討論研究，在不斷的研究中尋找最佳的設(shè)計(jì)方案。

1）概念化階段。系統(tǒng)開發(fā)在該階段最主要的目的是通過與使用著溝通確定系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能。根據(jù)對企業(yè)調(diào)研所掌握的資料，撰寫系統(tǒng)開發(fā)所需的文檔包括立項(xiàng)背景、需求分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案等。因此，概念化階段可以說是系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。

2）分析階段。確定系統(tǒng)主要模塊的功能，盡量滿足客戶的需求，同時(shí)考慮到相應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)體統(tǒng)功能的高效性、穩(wěn)定性和安全性。

3）架構(gòu)設(shè)計(jì)階段。設(shè)計(jì)階段是在概念化階段與分析階段的基礎(chǔ)之上，將抽象化的概念進(jìn)行具體化，并將系統(tǒng)整合從整體考慮系統(tǒng)所需要滿足的功能，最后整理出系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)是基于Java平臺第三方框架進(jìn)行開發(fā)的。系統(tǒng)架構(gòu)圖見圖4.1。

4）開發(fā)測試階段。項(xiàng)目組以技術(shù)框架為平臺，根據(jù)分析階段的對系統(tǒng)模塊的定義和界定，統(tǒng)一進(jìn)行系統(tǒng)化編碼開發(fā)。將系統(tǒng)進(jìn)行模塊化處理如圖2所示，每個(gè)模塊完成相應(yīng)的功能，模塊與模塊之間的信息交換完成系統(tǒng)功能的信息交互，保證系統(tǒng)的整體性。開發(fā)采用信息隱藏原理有助于模塊獨(dú)立開發(fā)，同時(shí)可以減少后期的維護(hù)量。

5）試運(yùn)行及驗(yàn)收階段。系統(tǒng)開發(fā)完成后應(yīng)按規(guī)定時(shí)間交付客戶進(jìn)行試用行測試，系統(tǒng)需在煤礦進(jìn)行全面測試，在測試過程中所產(chǎn)生的問題或者在使用中過程中系統(tǒng)與煤礦實(shí)際情況不適應(yīng)的問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)溝通并解決。在反復(fù)的修改與討論中完善隱患排查系統(tǒng)。驗(yàn)收結(jié)束后，可根據(jù)開發(fā)商與用戶之間協(xié)調(diào)維護(hù)期，維護(hù)期內(nèi)對系統(tǒng)內(nèi)同的增加或修改系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)完成。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖2 隱患排查系統(tǒng)整體方案

3.2 分布式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫部署

本系統(tǒng)現(xiàn)階段設(shè)計(jì)包括投資公司及其下屬2個(gè)煤礦的隱患排查管理信息系統(tǒng)，隨著使用效果顯現(xiàn)將會向其他煤礦推廣。各煤礦之間的實(shí)際情況略有差異，因此隱患排查流程細(xì)節(jié)問題可能有所不同，但主要業(yè)務(wù)流程大致是相同的。因此本系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)的拓?fù)錂C(jī)構(gòu)（如圖3所示），不僅滿足公司與煤礦之間的獨(dú)立性，同時(shí)系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一定程度上的實(shí)時(shí)共享。

可擴(kuò)展性主要體現(xiàn)在隨著系統(tǒng)的使用用戶對系統(tǒng)的需求不斷增加，這就需要對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。系統(tǒng)的擴(kuò)展主要在管理、規(guī)模及地域等方面上。雖然系統(tǒng)的擴(kuò)展會使系統(tǒng)的運(yùn)行效率有所下降，但相比于大量的維護(hù)費(fèi)用犧牲一點(diǎn)運(yùn)行效率就顯得更加經(jīng)濟(jì)有效，因此，從經(jīng)濟(jì)效益而言，分布式系統(tǒng)更加有優(yōu)勢。

圖3 分布式系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

分布式數(shù)據(jù)庫具有局部相應(yīng)速度快、可靠性高及較好的擴(kuò)展性等特點(diǎn)，因此本系統(tǒng)采用該部署方式。所謂分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就是形式上是由若干個(gè)數(shù)據(jù)庫組成且相互之間獨(dú)立，但實(shí)際上數(shù)據(jù)庫在邏輯上是相互關(guān)聯(lián)的，可視為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫。

3.3 安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行及緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)情況

1）礦井安全監(jiān)控已完成升級改造（系統(tǒng)型號為KJ73X）。安全監(jiān)控系統(tǒng)顯示和控制終端設(shè)置在礦調(diào)度室，系統(tǒng)運(yùn)行正常。

2）人員位置監(jiān)測系統(tǒng)。礦井使用KJ1150型人員管理系統(tǒng)，監(jiān)控中心站設(shè)在調(diào)度機(jī)房，采用雙回路供電，中心站安裝監(jiān)控主機(jī)2臺、服務(wù)器1臺、在線式UPS電源1臺、監(jiān)控軟件1套、雙機(jī)熱備份軟件1套、信號避雷器1臺。井下安裝人員監(jiān)測分站10臺，讀卡器58臺；能準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)全井下及某個(gè)區(qū)域某個(gè)時(shí)段人員數(shù)量、活動(dòng)軌跡，可實(shí)現(xiàn)24 h值守監(jiān)測對井下人員應(yīng)急救援功能。

3）通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。礦井使用1臺SH-3000DS型調(diào)度系統(tǒng)，交換機(jī)容量為160門，調(diào)度控制系統(tǒng)設(shè)在調(diào)度室。井下調(diào)度電話設(shè)置在硐室、采掘工作面等處，并使用語音廣播系統(tǒng)。調(diào)度通信系統(tǒng)上海華亨的AOI系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有強(qiáng)插通話、多方通話、集呼、群呼、組呼、通話錄音等功能。在井下中央泵房、采區(qū)泵房、注氮硐室、避難硐室、采掘工作面等場所安裝防爆電話29門，其中直通電話9門；地面安裝電話57門，其中直通電話5門。

4）緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)。礦井1090車場附近建有1處永久避難硐室可容納90人；在1090軌道巷和皮帶巷2 600 m處另建有1處永久避難硐室，目前正在進(jìn)行設(shè)備安裝。

5）供水施救系統(tǒng)。供水施救水源引自地面2×250 m3高位水池，φ108 mm供水管道分別沿主斜井和副斜井引入井下，敷設(shè)至井下各巷道、工作面；井下供水管路每間隔50 m設(shè)置有支管及閥門，采掘工作面每間隔200 m設(shè)置1套供水施救終端，水源取自沿途供水管路。

6）壓風(fēng)自救系統(tǒng)。壓風(fēng)自救系統(tǒng)風(fēng)源取自地面空壓機(jī)站，壓風(fēng)管路沿副斜井敷設(shè)至井下，主管路為φ108 mm無縫鋼管，支管路采用φ50 mm無縫鋼管，井下大巷及采掘工作面均敷設(shè)有壓風(fēng)支管和閥門，工作面每間隔200 m設(shè)置1套壓風(fēng)自救裝置。

7）頂板水文管理情況。采掘工作面按照工作面開采設(shè)計(jì)進(jìn)行管理，定期巡查，且有圍巖觀測記錄臺賬，采面兩順槽及掘進(jìn)巷道采用頂板離層儀進(jìn)行觀測頂板，采面使用動(dòng)態(tài)礦壓監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。礦井對206備采面實(shí)施了瞬變電磁法和坑透探查，并進(jìn)行了鉆探驗(yàn)證探測。礦井各項(xiàng)防治水管理制度齊全，各類防治水臺賬、圖紙等基礎(chǔ)資料齊全。水文在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行正?？煽?。

4 結(jié)論

煤礦企業(yè)管理部門，必須要落實(shí)國家頒布的有關(guān)法律法規(guī)，需要認(rèn)識到煤礦安全生產(chǎn)的重要性，把煤礦安全生產(chǎn)工作做到極致，必須長期將安全生產(chǎn)作為企業(yè)管理的重要基礎(chǔ)，貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任。該系統(tǒng)擁有多種功能，非常適合運(yùn)用在煤礦安全生產(chǎn)工作中，擁有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析的功能、能夠?qū)⑺械陌踩[患信息儲存提供他人查閱，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能夠利用這個(gè)資料制定詳細(xì)的治理方案，從多個(gè)方面解決安全隱患，保障煤礦生產(chǎn)的安全性。