煤礦安全監控系統頻繁誤報的分析與處理對策

楊 攀

(冀中能源峰峰集團有限公司 礦山救護大隊,河北 邯鄲 056201)

煤礦安全監控系統頻繁誤報的分析與處理對策

楊 攀

(冀中能源峰峰集團有限公司 礦山救護大隊,河北 邯鄲 056201)

針對冀中能源峰峰集團公司大淑村礦和羊東礦安全監控系統頻繁誤報的現狀,通過系統分析研究,提出從嚴格執行相關制度規范要求、加強管理、加強員工教育培訓、加強現場檢查從而提高維護質量四個方面來降低誤報頻率,經過測試兩礦監控誤報次數顯著下降。

安全監控系統;誤報;加強

1 監控系統誤報現狀

國外煤礦安全監控系統起步較早,從上世紀60年代就已開始應用,現代煤礦安全監控系統大多采用基于開放系統互連標準模型的集散系統結構,系統間可實現通信與數據共享。國外大部分煤礦安全監控系統誤報率低,應用可靠,可對事故的發生提供了有效的預測預報。我國煤礦安全監控系統起步較晚,發展較快,目前主要存在幾下幾個方面的問題: 1)通信協議沒有統一標準;2)信息傳輸設備物理接口協議不規范;3)傳感器性能不良;4)診斷易出故障;5)現有監控系統大多不具備預測預報并作出決策的功能[1]。其中,我國煤礦安全監控系統出現最頻繁的問題就是誤報。本文針對冀中能源峰峰集團公司大淑村礦和羊東礦為例,分析煤礦安全監控系統頻發誤報的原因,并提出針對性的治理措施。

兩礦(大淑村礦和羊東礦)均使用由重慶煤科分院生產的KJ90NB監測監控系統,井下監測設備之間使用專用阻燃電纜和光纜連接。具體安裝情況如表1所示,誤報統計次數如表2所示。

表1 礦井監控系統設備安裝情況Table 1 Equipment installation of the safety monitoring system in two mines

表2 2014年某個時間段監控系統誤報次數統計Table 2 Frequency of false positive alerts of the safety monitoring system in 2014

2 誤報原因分析

對于大淑村礦和羊冬礦礦井安全監控系統頻繁出現誤報,通過實地調查和系統分析,分析主要有以下幾點原因:一是系統原因。有部分瓦斯傳感器由于設計不當,當為其接通電源時,在送電瞬間會產生一個高值,系統本身抗干擾能力差。二是電磁場干擾[2]。兩礦井下條件隨著機械化程度的提高、大功率設備、變頻控制技術的大量引用而越來越復雜,隨之帶來的強電場、強磁場會干擾傳輸線路。三是電源故障。當供電電源出現故障或因意外產生較大波動時,送電延時等導致監測分站或瓦斯傳感器產生誤值。四是線路原因。當傳感器或主通訊的電纜中間接頭多,接頭處出現氧化或者傳感器線路在延伸或回收過程中由于線路故障造成信號短路,產生高值。五是安裝環境。兩礦瓦斯傳感器所處環境較惡劣,在使用過程中難免會出現被砸壞、進水等意外,放炮作業時對傳感器保護不夠,沖擊波引起振動。井下潮濕會使監測接線盒進水,接線柱由于長期在井下暴露導致銹蝕氧化,通訊模塊受干擾引發故障等,數據傳輸會受到一定影響。六是更換維修作業。傳感器內部黑白元件未及時更換,檢修傳感器后,未認真檢查工作電壓范圍,未定期檢查備用電池。七是操作引起誤報。維護人員定期調校瓦斯傳感器或者進行斷電試驗時,定義類型和定義值不符合有關規定;采掘工作面挪移傳感器時,未輕拿輕放;信號線接頭不按規定連接,未使用防水接線盒;傳感器、線盒引線吊掛不規范等導致誤報。

3 預防與處理對策

針對兩礦監控系統造成誤報的原因,依據相關規范標準要求,參考國內的先進管理經驗,并結合兩礦的實際情況,采取如下預防和處理對策:

3.1嚴格執行相關制度規范要求

在嚴格執行有關監控系統相關規范要求的基礎上,集團公司、礦兩個層面下發的監控安全管理方面的相關文件,監控部門制定了相關配套的管理辦法,嚴格執行《峰峰集團甲烷傳感器測試及調校管理工作標準》和《峰峰集團關于加強安全監控系統管理的通知》等標準和規定。

兩礦要求井下調校和瓦斯超限試斷電工作做到標準化、制度化、規范化[3],要求對井下甲烷傳感器超限斷電功能測試周期不得超過10 d,保證安全監控設備有專用電源、專用開關,或者使用抗干擾的濾波模塊或組件。

按照規程定期維護甲烷傳感器,對在井下運行6～12個月的監控分站、電源箱等設備要按規程規定上井檢修,兩礦均建有相應臺賬管理,確保每臺下井的監控設備質量均是完好的。

3.2加強管理,嚴格操作程序

首先保證兩礦設備的可靠安裝。監測設備安裝過程中,必須先接通電源,待設備運行或顯示穩定正常后再接通信號線,避免送電瞬間產生高值。嚴格按照先斷信號線后預熱再標校的原則更換傳感器,防止因瓦斯傳感器故障造成大電流誤傳;拆除瓦斯傳感器的同時也要及時刪除瓦斯傳感器定義。嚴禁甲烷傳感器同風速、溫度、一氧化碳等傳感器共用電源、開關等[4],以免干擾。

其次兩礦對監控中心站測點管理實行制度化和規范化,測點定義口對準確(推行聯系單方式),確保測點定義與現場監控分站端口一致,測點定義類型和現場傳感器類型一致,測點定義量程同現場使用傳感器量程一致,斷電范圍準確可靠。

兩礦制定了符合自身的管理意見,要求安裝、拆除或變更監控設備及控制端口時,須由監控技術人員出具測點定義/更改/刪除聯系單[5],聯系單上應注明測點點號,使用地點名稱,報警、斷電、復電點,斷電開關編號及斷電范圍等,聯系單一式三份,并有相關負責人簽字,杜絕因測點定義錯誤造成誤報現象。

兩礦進一步學習先進管理經驗,實行監控系統定期(周/旬/月)技術分析會議制度(故障多時周分析,少時可月分析,嚴禁不分析),定期對監控系統進行全面排查分析,查找問題,建立完善的監控系統故障統計記錄,按月總結分析中斷、誤報的原因,制定針對性的制度或防范措施并執行。監控安全管理方面的措施必須寫入工作面設計、作業規程或措施之中,全礦貫徹執行,形成安全監控齊抓共管的局面。

兩礦規范操作程序,生產期間,輕拿輕放傳感器,并有專人(安監員或測氣員)監護,兩礦對傳感器加探頭罩保護以防噴漿、灑水等工作時噴灑在傳感器上,防止傳感器受水或受潮;兩礦對扒矸機前監控線路加護套保護,防止矸石、扒矸機大繩甩到其上撕破監控線;放炮作業時要求將瓦斯傳感器撤離到安全地點保護好,嚴禁直接放在地上。

3.3加強員工教育培訓

首先兩礦加強對監測工的日常教育培訓,充分利用班前、班后和空閑時間學習交流業務知識,提高職工理論知識和實戰經驗。

其次加強對監測工的實戰實訓,充分利用有限的維修室空間和設備,有計劃、有目的地開展實地訓練,提高職工操作技能,逐步杜絕因操作不規范造成的誤報事故。

兩礦還特別注重宣傳教育,各單位干部職工要有意識的保護監控線路及設備,防止碰撞、擠壓等造成傳感器震蕩、線路粘連等,通過宣傳教育,目前兩礦職工對監控設備及線路的保護意識明顯增強。

3.4加強現場檢查,提高維護質量

大淑村礦和羊冬礦針對以往井下監測工執勤不到位問題,礦領導就監測崗位保證24 h內有人值勤問題召開專門會議,以保證及時發現和處理監控設備及線路故障問題,并做好巡檢記錄和回報記錄。針對個別傳感器和監控分站安裝位置不合理問題,兩礦全面檢查各類傳感器和監控分站的安裝位置,保證安裝在頂板良好、無淋水且遠離磁場干擾的地點,及時封堵監控分站的閑置孔,避免水霧煤塵積聚引起插針短路。

兩礦全面檢查監控線路的吊掛,并對使用過的監控線路要求及時上井檢查,確認線路無隱患后方可再次投入使用,再次使用時不得接入瓦斯傳感器,重點檢查監控分站和主接線盒的吊掛,且動力電纜必須同監控線路分開吊掛,檢查中對同側吊掛要求必須保證大于300 mm的間距。

兩礦定期檢查維護主通訊線路,并對線路上的主接線盒做好標識牌,保留檢查記錄。兩礦在夏季潮濕季節,縮短檢查周期并通過加強密封或投放干燥劑做好防潮工作;檢查接線盒與各類傳感器的插頭部位,并對其加固以防脫節,檢查接線盒內的接線是否安全可靠;檢查傳感器插頭線和接線盒內接線柱等的氧化情況,及時或定期更換傳感器接插件,消滅接頭氧化故障,及時更換不合格或報廢的傳感器。

4 效果分析

表3為2015年某個時段安全監控系統誤報次數統計情況。

表3 2015年某時段監控系統誤報次數統計Table 3 Frequency of false positive alerts of the safety monitoring system in 2015

從表中可以看出,大淑村礦上半年誤報僅為1次,羊東礦誤報為7次(原因:瓦斯超限斷電試驗過程中因個別職工操作不熟練,多次調試才試驗成功造成)。

通過一系列的技術手段和管理措施的有效推進,兩礦井下監控系統防誤報效果十分明顯,監控系統的有效性、可靠性進一步提高,且運行穩定,為礦井安全生產提供了有效保障。

5 結束語

通過系統分析研究冀中能源峰峰集團公司大淑村礦和羊東礦安全監控頻繁誤報的原因,制定并采取了有針對性的防治措施,嚴格執行相關標準規范的要求,首先保證監控設備系統可靠,其次加強人員的教育培訓,并對設備進行定期的檢查維護,是實現監控系統有效性、穩定性和可靠性的重要保證。經過一系列的工程實踐,兩對礦井安全監控系統誤報次數顯著下降。目前,此經驗已在集團內部全面推廣。

[1] 李繼林.煤礦安全監控系統的現狀與發展趨勢[J].煤炭技術,2008,27(11):3-5.

LI Jilin.Present Situation and Development of Coal Mine Safety Monitoring System[J].Coal Technology,2008,27(11):3-5.

[2] 孫繼平.煤礦監控技術裝備與標準[M].北京:煤炭工業出版社,2011.

[3] 孫繼平,田子健.煤礦安全監測儀器與監控系統[M].北京:煤炭工業出版社,2008.

[4] 趙建國,許杰.煤礦安全監控系統降低誤報技術研究[J].煤炭與化工,2014,37(11):121-123,126.

ZHAO Jianguo,XU Jie.Study on Coal Mine Safety Monitoring System Reducing Misinformation Technology[J].Coal and Chemical Industry,2014,37(11):121-123,126.

[5] AQ1029-2007.煤礦安全監控標準及檢測儀器使用管理規范[S].國家安全生產監督管理總局,2007.

AnalysisandMeasuresonFrequentFalsePositiveAlertsinSafetyMonitoringSysteminMines

YANGPan
(MineRescueBrigade,FengfengGroup,JizhongEnergyGroup,Co.,Ltd.,Handan056201,China)

False positive alerts occur frequently in the safety monitoring system in Dashuchun Mine and Yangdong Mine of Fengfeng Group, Jizhong Energy Group. On the systematic analysis, four measures were proposed to improve the maintenance quality and reduce the frequency of the false positive alerts: strictly implementing relative regulations, strengthening management, improving staff education and training, and reinforcing filed inspection. Tests have proved the significant reduction of the false alerts in the two mines.

safety monitoring system; false positive alerts; reinforcement

1672-5050(2017)03-0071-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.06.020

2017-01-16

楊 攀(1983-)，男，河北臨漳人，碩士，工程師，從事礦山救護與安全管理工作。

TD76

A

(編輯:薄小玲)