聚焦科技 精準施策扎實推進煤礦安全監控系統升級改造

山東煤礦安全監察局 王端武

煤礦安全監控系統對煤礦生產設備運行狀況、作業環境監測、預測預報具有十分重要的作用。煤炭在全國一次能源消費占60%左右，煤炭行業是高危行業,瓦斯、煤塵、水災、火災、沖擊地壓、地熱等困擾著煤炭工業的健康發展。從全國來看，鄉鎮煤礦事故頻發,百萬噸死亡率是國有重點煤礦的7倍,這就充分證明,先進的技術、可靠的裝備、合格的人才和到位的管理,是煤礦安全生產的重要保障。而山東境內共有112處煤礦，資源賦存條件差，開采深度逐年加大，開采條件越來越復雜，受災害威脅比較嚴重，安全監控系統雖已在各煤礦安裝使用，但由于系統存在諸多問題和缺陷，不能實現多系統融合聯動，滿足不了安全生產需要，阻礙了煤礦四化建設，迫切需要升級改造。山東煤礦安全監察局借助國家煤礦安監局實施監控系統升級改造要求，采取精準施策，多點發力，有序推進山東煤礦監控系統升級改造工作，并取得顯著成效。

截至目前，72處已完成監控系統升級改造，其余煤礦正在進行施工，2018年底前全部完成升級改造任務。這次升級改造使用資金2.1億元，新敷設光纜1132km，更換井下網絡交換機546臺、分站2880臺、各類傳感器22452臺。其中激光甲烷傳感器1306臺、多參數傳感器311臺。各煤礦實現安全監控、人員位置監測和應急廣播三系統信息共享、融合聯動，有效解決“信息孤島”，增強了煤礦應急救援能力，提高了煤礦安全生產水平。在推進安全監控系統升級改造中，山東煤礦安監局主要做了八個方面工作：

1 科學謀劃，全面部署升級改造工作

為全面掌握山東煤礦監控系統現狀，山東煤礦安監局組織開展了“兩次專項行動”。一次是專項監察摸底行動：2017年初，開展了以安全監控、人員位置監測、調度通信三大系統為主要內容的專項監察行動，摸清了全省煤礦安全監控、人員位置監測、通信廣播三大系統的使用現狀、存在問題、服務廠家數量。一次是專項調研考察行動：組織人員到中國礦業大學、重慶、河南等地，專題考察調研安全監控系統、井下通訊融合等方面的先進技術和裝備。

在此基礎上，制定下發了《山東煤礦安全監察局關于轉發國家煤礦安監局〈煤礦監控系統升級改造技術方案〉的通知》（魯煤監技裝〔2017〕13號文），明確了目標任務、專人負責、升級內容、實施步驟，提出了具體工作要求，規劃了全省煤礦監控系統升級改造工作分三個階段實施：第一階段示范試點，在省屬煤礦及重點產煤地市選擇14處有代表性煤礦進行示范試點，2017年底前完成升級改造工作。第二階段省屬煤礦、生產能力120萬t/a以上的大型煤礦，煤與瓦斯突出、高瓦斯煤礦，2018年6月底前完成升級改造工作。第三階段其他煤礦，2018年底前全部完成升級改造工作。

2 統一規范，研究制定升級改造實施標準

在充分調研和聽取各礦業集團及煤礦意見的基礎上，山東煤礦安監局研究制定了《山東煤礦安全監控系統升級改造技術方案實施標準》。該標準在嚴格貫徹落實國家局《技術方案》的基礎上，對升級改造內容進行了細化、量化、深化。主要體現在四個方面：一是大力推廣新裝備應用。推廣性能可靠、使用壽命長、功耗低的激光甲烷傳感器和多參數傳感器，按照煤礦井型大小，對激光甲烷傳感器進行量化配備。目前已裝備激光甲烷傳感器1306臺、多參數傳感器311臺。二是大力推動系統融合。在安全監控、人員位置監測和應急廣播三系統融合聯動的基礎上，增加了調度通信聯動，試點了“一線式”礦山監控定位廣播信息系統。三是對“激光甲烷傳感器使用位置、數量，分站至主干網之間傳輸格式，加密算法”等具體內容進行了細化量化。針對山東煤礦一氧化碳的危害，根據濃度大小和危害限值，增加并制定了一氧化碳四級報警級別等。四是大力推動升級改造滿足信息化建設要求。對數據規范、系統軟件、網絡鏈路、硬件設備都提出了具體要求，為實現煤礦監控數據標準統一和信息互聯互通打下基礎。

3 試點先行，探索積累升級改造經驗

按照“試點探索、總結積累、全面推開”的工作思路，山東煤礦安監局選定14處煤礦作為升級改造示范試點，其中2處煤礦進行井下多系統融合探索。試點工作堅持“兩個涵蓋”：一是煤礦涵蓋各種類型。14處試點煤礦既有省屬重點煤礦，也有地方煤礦，既有大型礦井，也有中小煤礦，既有高瓦斯礦井，還有大埋深高地溫礦井，涵蓋了山東省煤礦所有類型。二是監控系統生產廠家涵蓋主流廠家。凡是在山東安裝和服務有一定煤礦數量的廠家，都納入了試點范圍。示范試點煤礦探索創新和積累形成了不少升級改造的寶貴經驗，為全省煤礦升級改造少走彎路、少出錯提供了借鑒和示范。

4 資金支持，引導增加升級改造投入

山東煤礦安監局充分利用煤礦風險預警與防控試點工程建設項目，將撥付山東的1000萬元資金全部用于示范試點煤礦安全監控系統升級改造和雙重預防體系建設，引導煤礦按照一定比例投入配套資金，帶動相關試點煤礦共投入資金7000萬元，直接投入監控系統升級改造資金3920萬，有效保證了升級改造工程質量，加快了升級改造工作。

5 總結經驗，全面推進升級改造工作

山東煤礦安監局根據示范試點升級改造情況，適時組織召開了全省煤礦安全監控系統升級改造全面推進工作會議，全面推進升級改造工作。在推進會上，解讀了《山東煤礦安全監控系統升級改造技術方案實施標準》，5處示范試點煤礦作了典型發言和經驗介紹，5個試點廠家演示了升級改造做法，分組討論并解答升級改造中存在的主要問題，全面回顧總結了升級改造示范試點工作情況，安排部署了下一步升級改造工作。下發了《關于做好2018年煤礦安全監控系統升級改造工作的通知》（魯煤監技裝〔2018〕24號）。同時，在山東煤礦安監局門戶網站開通了“監控系統升級改造工作專題”專欄，從“文件標準、進展情況、經驗交流”三個方面，廣泛宣傳積極推進監控系統升級改造工作。

6 強化督導，任務措施落地生根

為確保煤礦三個階段升級改造工作順利進行，山東煤礦安監局強化跟蹤督導。一是組織方案審核。2017年6月份，對14處試點煤礦的實施方案，分四個片區進行了集中審核，并及時下發《關于對安全監控系統升級改造示范試點煤礦實施方案審核情況的通報》，明確指出了方案中存在的問題，提出了六個方面的具體要求。二是定期開展專項督查。比如，在2018年7月份、9月份分別對省屬煤礦、市（縣）屬煤礦監控系統升級改造工作進行了集中專項督察，重點督查《山東煤礦安全監控系統升級改造技術方案實施標準》執行情況、項目進展情況和升級改造期間應急管理情況，及時研究協調解決升級改造中存在的問題。同時分片組織到示范試點煤礦學習升級改造工作經驗。三是強化監察執法。把升級改造內容列入月度執法監察計劃，開展日常性的安全監察。四是定期調度。掌握煤礦升級改造進展情況，確保煤礦升級改造全面有序推進，按期按標完成目標任務。

7 指導協調，有效解決升級改造難題

針對融合聯動問題突出、進展緩慢等問題，山東煤礦安監局組織監控系統、人員位置監測系統主流廠家召開協議接口對接會，確定了《安全監控系統、井下人員位置監測系統聯網數據接口標準（初稿）》，進一步推進系統融合聯動。同時，督促各集團公司煤礦企業積極協調各系統廠家，或采取開發接口協議或采取增加地面網關或采取更新系統設備等舉措，加快實現系統融合聯動功能，有效解決了升級改造中存在的難題。

8 強化管理，確保升級改造期間安全

要求煤礦制定應急預案，加強升級改造期間的應急管理，及時解決升級改造期間遇到的技術或其他安全風險。提出了在升級改造中，相關生產公司技術人員駐守煤礦，及時處理升級改造中出現的問題。在新系統穩定、可靠運行前，舊系統必須保持正常使用。2020年之前擬關閉的煤礦（不升級改造）必須確保現有煤礦安全監控系統、人員位置監測系統等功能齊全、數字準確、靈敏可靠、使用正常。

同時，各集團公司、各煤礦高度重視，精心調研，認真評估，明確任務，落實責任，科學編制實施方案，積極開展安全監控系統升級改造工作。

經全省各級各部門和煤礦企業的共同努力，山東煤監控系統升級改造工作初見成效。一是監控系統升級改造穩步推進，完成礦井72處，占75%，2018年底前能全部升級改造完成。二是升級改造后防干擾能力顯著增強、架構明顯簡化。有效解決了原系統運行不穩定、冒大數等問題，井下環網結構及新的異地斷電策略使發生斷線后仍能正常工作，與地面主機失聯時仍能異地斷電。且監控系統層級明顯減少，一條線路可串接多個傳感器，使井下站（分站）少線（線纜）少。三是智能化水平得到提升，信息融合得到發展。新升級的傳感器具有調校識別、類型識別、故障識別、定期未調校提醒等功能，發現故障及時報警。同時，安全監控、人員位置監測和應急廣播三系統實現融合聯動，又與電子礦圖（GIS）有機結合，既提高應急保障能力，又為大數據的深度挖掘應用奠定了基礎。四是技術性能大幅提升，使用維護更加方便。升級改造后，巡檢周期、異地斷電時間、誤碼率、本安供電距離、后備電源供電能力等系統主要性能大幅提升。新設備具有即插即用、信息直觀顯示，自診斷、聯動聯控等功能，大大方便了煤礦的安裝使用；采用激光等先進傳感器，顯著減少了人工調校工作量，調校周期由15天延長至6個月。

下一步，山東煤礦安監局將從強化培訓提升管理維護水平、做好升級改造驗收、提升裝備標準、推進煤礦信息化建設等方面繼續做好相關工作，按時按標完成升級改造任務，切實提高煤礦安全技術保障能力。

圖1 召開全省監控系統升級改造推進會