芻議煤礦安全生產監控與通信技術

馬 麗

(西山煤電官地礦，山西太原030022)

0 引言

我國是世界上煤炭資源生產大國，煤炭資源也是我國經濟發展的重要資源。在煤炭生產的過程中，安全問題已經成為一個全社會都在關注的重大問題。我國在煤炭生產過程中的死亡人數已經達到了世界的60%以上，因此，我國必須盡快采取一定的措施來確保煤炭生產安全。安全生產監控系統可以通過隨時監控，來對煤礦生產情況予以實施監測，以此確保煤炭生產環境的安全。

1 安全生產監控系統

安全生產監控系統是把信號采集、計算機監控以及數據通信系統結合在一起，使用模板化的思想設計硬件電路和軟件程序的各個子系統，它能夠隨時監測井下作業人員的工作環境是否安全，還可以通過一些監測數據提前預知安全事故的發生，以便煤炭企業管理人員及時采取相應措施保證工作人員的人身安全和避免安全事故的發生。安全生產監控系統主要通過以下幾個方面對煤炭井下生產安全問題進行監控:

1)應用數據編碼和數據通信技術來計算和判斷數據，以此反映安全情況，如果出現出現安全問題的風險，安全生產監控系統不會對安全電路進行斷電處理，而是發出聲音加以預警，這樣既能保證煤炭井下生產的安全性，又可以在安全問題發生后保證井下人員能夠安全逃生。

2)安全生產監控系統在對煤炭井下進行隨時監控的同時，也在計算、記錄模擬量和數字量這兩個信息。相關工作人員可以通過觀察“模擬量實時數據監測表”和“數字量實時數據監測表”中記錄的信息，對井下安全生產情況進行管理，以便及時發現井下的安全問題。

3)相關工作人員和管理人員可以通過觀察安全生產監控系統中的“工作現場”的畫面，隨時看到工作現場的工作情況，及時發現井下作業環境的情況。如果有安全事故發生，通過“工作畫面”也可以更加直觀的了解事故發生情況和事故處理情況。

4)在發生事故的時候，工作人員可以通過安全生產監控系統的遠程控制或者其他方式對井下電路的復電進行控制，把事故發生的概率或事故發生對井下工作的影響降到最低。

2 安全生產監控系統的應用現狀

2．1 煤礦安全監控技術與標準

對于電氣容易發生爆炸、電線傳輸的距離較遠的井下環境，可以采用樹形結構的安全生產監控裝置安裝技術;對于井下惡劣的工作環境、電網電壓的變化幅度范圍比較大的環境，安全生產監控系統的傳感器宜采用遠程供電的方法代替中繼器。

2．2 全礦井移動通信技術與系統

相關的工作人員和研究人員可以通過調查研究發現一些煤礦井下工作的無線傳輸規律和特點，總結分析出礦井工作環境的移動通信的需求和與其他環境不同的方面。對于煤炭礦井工作環境中無線運輸的損耗量大、發射功率受到很多因素限制、設備體積要求小、抵抗干擾能力較強、抵抗故障能力強、保護性質良好、較能接受電源電壓的變化范圍大等特點，研究、分析、設計出了具有較多基站的礦井移動通信系統網絡結構模式。應用現代高科技研究出的WIFI技術和礦井移動通信系統，在煤礦井下安全生產、安全轉移和事故發生之后的應急救援等過程中發揮了重要的作用。

2．3 煤礦井下人員位置監測技術與系統

由于在礦井下GPS信號無法全部覆蓋井下通道，相關研發人員和國家的相關制度提出了以下相關要求:①識別卡和安全生產監控系統的分站之間的無線傳播的距離需≥10 m;②安全生產監控系統的識別卡的位移速度不得少于5 m/s;③識別卡并發時的數量不得少于80個;④安全生產監控系統出現的漏讀率不允許＞0．01%;⑤煤炭礦井下安裝的識別卡的數量不得少于8000個。

安全生產監控系統能夠為在煤炭礦井下生產工作的相關人員提供位置檢測系統。在井下作業的生產過程中，如果發生了超額工作人員生產、工作人員進入危險的生產區域的情況，位置檢測系統可以檢測到工作人員的具體位置，有助于營救人員及時開展事故救援。另外，通過工作人員的位置檢測，相關的管理人員可以隨時了解工人的出勤情況和工作情況，有助于管理人員對工人進行管理和安排工作。

2．4 煤炭資源的產量監控技術和系統

由于煤炭資源存在著供不應求的情況，一些煤炭企業只顧眼前的經濟利益，無節制地開采煤炭資源，這就會導致影響到子孫后代的發展。因此，為了確保煤炭資源能夠長久的使用，科研人員便研發出了煤炭產量監控技術系統。煤炭產量監控技術系統可以運用煤炭產量監測信息的遠程傳輸技術，隨時匯報每小時的產量數據，然后根據國家或者相關地區的有關規定對這些數據進行核對和評價。如果煤炭企業開采出來的資源超過了國家和相關地區的要求標準，有關部門就會收到預警信息，然后對煤炭企業予以懲罰。

借助于煤炭產量監控技術系統的實時監控，便于相關工作部門的工作審查，并且大幅度提高監測的準確度和精確度，規范煤炭開采企業的工作要求，遏制煤炭資源隨意開采的情況，并且保證我國資源的可持續發展，為我國經濟發展作出重大貢獻。

2．5 無人值守遠程監控技術系統

1)在進行井下的煤炭資源開采時，為了避免或減輕重大事故的發生，在井下的工作人員往往是越少越好，因此，國家的相關部門對井下的工作人員人數進行了一系列的規定。為了防止煤炭資源井下作業人過多，對井下的人數實時的加以監控，科研人員研究出了無人值守遠程監控技術系統。該系統可以隨時了解井下作業人數，如果出現井下作業人數過多的情況，系統便會發出預警信息，相關的管理人員由此可以對井下作業人員實施安排。

2)為了避免井下作業的人數過多，無人值守遠程監控技術系統提供了無人供電系統、無人膠帶運輸系統、無人軌道運輸系統等多個無人系統，能夠防止因井下人數多而引起的重大事故的發生，同時也能夠有效節約人力、物力和財力，為煤炭資源企業大幅度降低成本，提高經濟收益。

3 煤炭安全生產監控與通信技術的目的

雖然煤炭行業在迅速的發展也得到了顯著的經濟效益，但是煤炭資源開發的安全問題始終是一個人們尤為擔心和關注的問題。所以，為了能夠隨時監控煤炭井下開采工作的順利進行，避免因人為的管理不善或者數據監測等問題導致事故發生，同時在事故發生之前得到預警信息來避免或減輕安全事故發生帶來的危害和影響，這便需要重視煤礦安全生產監控與通信技術的應用。

4 安全生產監控技術的發展前景

隨著現代科技水平的不斷發展和進步，煤礦安全生產監控與通信技術會結合現代的高科技技術，來加強對煤礦井下安全生產的監督和控制，研發出更多、更精確、更嚴密、更全面的監測系統，使煤礦安全生產監控與通信技術更加完善具體。從安全事故保障的源頭起，在煤炭資源井下開采的每一個階段，均應當安排相應的監督技術和工具，以便于最大限度地避免煤炭資源開采的安全事故的發生。

5 結語

綜上所述，隨著我國經濟水平的快速提升，煤炭行業呈現出非常可觀的前景。但是，安全生產是煤炭行業隨時都在關注的一大重點問題，所以，為了保證煤炭資源的開采能夠得以順利、安全的進行，煤炭企業應當加強安全管理，減少或者防止安全事故的發生，只有這樣，才能夠使井下工人安心且安全地工作，才能給煤炭企業帶來良好的收益及聲譽。

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