淺談監測監控技術在煤礦中的應用

摘 要：監測監控系統是一款集多項技術為一體的綜合自動化產品。本文簡述了煤礦監測監控系統的基本概況，分析了監測監控技術在煤礦安全生產中的重要應用，提出監測監控在安全生產信息化管理技術的展望。

關鍵詞：監測監控；安全生產；技術；應用

煤礦監測監控技術經過多年的發展，已經逐步成為改善煤礦安全生產條件，提高礦井生產能力的重要措施之一。隨著科學技術的不斷進步及礦井生產自動化程度的不斷提高，監測監控技術在煤礦安全生產中的應用越來越重要。目前，我國煤礦監測監控技術的應用已經滲透到采掘、通風、機電、運輸等環節，不但節省了人力、物力，也為礦井高產高效、安全生產發揮了至關重要的作用。

監測監控系統具有數據采集、存儲與處理、控制系統等多項功能。該系統主要用于礦井環境安全監測和生產設備及工況的監控，通過對井下環境因素的監測來保障礦井生產的安全運行和礦工的生命安全，通過對生產主要設備的工況狀態的監測（譬如礦井風門開關狀態、機電設備運行狀態、生產狀態的在線監測等），及時地調度生產，指揮生產。隨著監測監控系統的更新換代、計算機網絡技術的普及與廣泛應用，監測監控技術的發展也日益完善，目前先進的煤礦安全監控系統采用開放系統互聯的標準模型，支持多種互聯標準的通信協議或規程，只要遵循這些規程，任何集散測控系統都能與其他系統或計算機系統互聯，實現系統通信和數據共享。安全監測監控系統的發展具有多元化、智能化、通用化、自動化等特點，在保障礦井安全生產的同時， 提高了礦井綜合化生產能力和管理水平。

煤炭行業機電一體化技術的推廣離不開監測監控系統的廣泛應用。機電一體化技術的核心是傳感器技術，而礦井實現自動化、綜合化生產管理離不開監測監控技術與傳感器技術的結合應用。隨著機電一體化技術的迅猛發展，礦井綜合自動化水平的不斷提高，煤礦安全監控系統的發展也有了長足的進步，比如：傳輸介質由同軸電纜發展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，技術協議由單一發展到多面。

1 監測監控技術在煤礦安全生產中的應用

煤礦生產堅持“安全生產，預防第一”的方針。近年來，礦井加強了視頻監控系統和安全監測監控系統的建設，調度員可以通過視頻終端和安全監控終端對井下各采、掘面及重要場所的環境因素與設備運行情況進行實時監測與控制。通過煤機、綜掘機、帶式輸送機開停狀態的觀察，了解當班生產情況；通過采煤機位移傳感器的變化曲線圖，了解當班生產進尺，通過查看皮帶秤的數據，核算當月生產總量，通過觀察煤倉煤位的變化，及時放庫，通過觀察水倉水位的變化，及時排水；通過觀察主要帶式輸送機各個溜煤眼的出煤狀況，及時掌握各工作面的生產情況；通過風機在線監測系統實時監測各個風機通風數據的動態變化，直觀監視風機運行狀態，遠程實施風機切換實驗。目前，國內大部分煤礦都安裝了頂板離層監測系統，在回采工作面兩巷設置頂板離層監測點，并在整個回采期間對巷道頂板離層進行全程跟蹤監測，通過觀察頂板離層指示儀監測數據，分析頂板壓力變化，及早發現頂板失穩的征兆。這些跡象都表明，我國的煤礦安全監控系統在煤礦安全生產中的應用已經得到了廣泛的推廣。

2 監測監控技術在煤礦安全供電的應用

隨著礦井生產規模的不斷擴大，井下供電距離越來越遠，高壓隔爆開關的現場操作與使用已經不能及時的滿足生產需要了。高壓隔爆開關雖然安裝有綜合保護，但是只能就地操作，沒有通信接口，信息不能聯網及時傳輸到地面。目前，國內大多數礦井安裝了高壓供電實時監測監控系統，利用先進的計算機技術將數據采集器和傳感器安裝在高壓開關內，地面控制中心接收井下分站采集到電力設備的參數，實時在線監測電力設備分、合閘狀態，同時還能遠距離遙控電力設備合閘、分閘和綜合保護期復位。在保證礦井電網的安全穩定運行的前提下，提高了供電管理人員的工作效率和管理水平。這項監控技術的應用為井下高壓供電提供了各種保護、監視和控制，并通過可靠的井上、下通信，實現了異地監視與控制，徹底改變了井下變電所和工作面供電管理的傳統模式，對礦井的安全生產與信息化管理有著重要的意義。

3 監測監控技術在煤礦安全運輸方面的應用

隨著煤礦行業的不斷發展，煤礦生產水平的不斷提高，國家安監總局對煤礦企業的提升和運輸系統也提出了更高的要求，就目前而言，監控技術在煤礦運輸方面的重要應用主要體現在對鋼絲繩和輸送帶的在線監測。目前國內研發出的TCK鋼絲繩弱磁檢測技術通過無損檢測手段，對鋼絲繩運行中形成的各種損傷實施定量檢測，預報并監控各種損傷的發展趨勢，從而準確地評估在用鋼絲繩的安全承載能力、動態安全系數和剩余使用壽命。鋼絲繩在線實時自動檢測監控系統的介入，可以使提升設備鋼絲繩的運行始終處于安全受控的監測狀態，消除了鋼絲繩的安全隱患，提高了生產效率，同時，也節省了過去人工檢測巨大的能耗，節約了鋼絲繩用量，延長了鋼絲繩的實際使用壽命。另外，皮帶在線監測也使用了鋼絲繩弱磁檢測技術，通過對輸送帶鋼絲繩芯的非接觸性檢測，將鋼絲繩芯輸送帶全程狀態信息進行存儲與處理，自動生成檢測報告，且對超過一定范圍的損傷實時報警。該系統的應用為煤礦輸送帶的安全運行提供了高科技保障，也為煤礦創造了巨大的經濟效益。

監測監控是一門綜合性很強的技術系統，而高性能的計算機煤礦監測監控系統的應用在礦區有著廣闊的前景，該技術在煤礦采掘、提升、運輸等系統中的應用和推廣，極大地提高了我國煤礦生產的綜合能力。因此，建設綜合自動化監測監控多媒體網絡系統成為了我國煤礦當前發展的重要方向。通過挖掘監測監控系統在實踐應用中存在的巨大潛力，加強技術開發，建設統一的通信協議與網絡互連標準，將各個集散型技術系統與監控系統有機的結合，建設一個集智能樓宇管理、多媒體會議、MIS管理、安全監測、生產監測、膠帶監測、洗煤廠監測、電機車監測、礦山供電監測、頂板壓力監測、災害預測預報及現場總線控制于一體的煤礦綜合自動化監測監控系統具有極其深遠的意義。

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作者簡介：武曉強（1987—）男，山西平遙人，助理工程師，主要從事：煤礦機電專業。