新時期礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題淺談

魏利純

摘 要：本文主要以新時期礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題淺談為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下礦山安全監(jiān)控管理實(shí)際情況，首先分析礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成，其次介紹現(xiàn)階段礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，包含安全監(jiān)控系統(tǒng)通信傳輸速率低、傳感器質(zhì)量無法保障、監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾水平需要加強(qiáng)等，最后從增強(qiáng)礦山安全監(jiān)控質(zhì)量、提高監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)速度、強(qiáng)化安全監(jiān)控工作隊(duì)伍培訓(xùn)幾個方面深入說明并探討礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)作的相關(guān)對策，進(jìn)而強(qiáng)化礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)作效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：新時期;礦山安全;監(jiān)控系統(tǒng);存在問題;解決措施

最近幾年，礦山作業(yè)涉及的安全事故經(jīng)常出現(xiàn)，國家對礦山的安全問題非常重視。為進(jìn)一步提升礦山作業(yè)安全系數(shù)，在具體的礦山作業(yè)期間，對礦山作業(yè)系統(tǒng)實(shí)施安全監(jiān)控和完善礦山安全監(jiān)控體系，是礦山作業(yè)安全的前提保障。相關(guān)人員要及時了解礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)問題，采取行之有效的方式解決監(jiān)控問題，優(yōu)化安全生產(chǎn)流程，不斷的增強(qiáng)礦山整體效益。

1 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)組成

1.1 安全監(jiān)控子系統(tǒng)組成

1.1.1 礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)

礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)主要目標(biāo)是確保礦山具備安全性，保障礦山安全生產(chǎn)，減少和控制礦井內(nèi)的安全危險因素，避免礦井井下人員生命受到威脅。在安全監(jiān)測系統(tǒng)被高效應(yīng)用的前提下，針對礦山內(nèi)多個環(huán)節(jié)的安全參數(shù)，做到全方位的了解，處理好內(nèi)在危險因素，并且通過監(jiān)控系統(tǒng)把井下環(huán)境參數(shù)與救生艙情況進(jìn)行研究，減少生產(chǎn)安全事故，提高礦井安全生產(chǎn)效率[1]。

1.1.2 礦山礦壓監(jiān)控系統(tǒng)

礦壓監(jiān)控系統(tǒng)是子系統(tǒng)的組成部分，最為顯著的作用就是監(jiān)測采掘工作面頂端壓力的現(xiàn)有規(guī)律，研究支撐壓力的具體分布現(xiàn)象，對支柱工作阻力進(jìn)行監(jiān)測，控制礦壓引發(fā)的安全事故，適應(yīng)具體生產(chǎn)需求。對于礦壓監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用上，通過壓力分機(jī)監(jiān)測回采工作面涉及的液壓支架壓力，使用信號電纜箱通過井下通訊主站實(shí)施傳輸，把信息傳遞給井上監(jiān)控中心，以此為前提通過數(shù)據(jù)信息研究和監(jiān)測液壓支架壓力，并且保證監(jiān)測頂板呈現(xiàn)不離層狀態(tài)，增加礦壓安全指數(shù)。

1.1.3 束管監(jiān)控系統(tǒng)

因?yàn)榈V層會出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，礦井中時常產(chǎn)生瓦斯氣體，在礦山實(shí)際作業(yè)中要從兩個角度加以監(jiān)測。束管監(jiān)控系統(tǒng)便于此目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用束管監(jiān)測系統(tǒng)，最為關(guān)鍵的是把多種類型傳感器安設(shè)在礦井井下安全區(qū)域[2]，時刻檢測礦山井下氣體，獲取火災(zāi)危險溫度，完成礦山井下安全保障。另外束管監(jiān)測系統(tǒng)在應(yīng)用期間，通過礦井以太環(huán)網(wǎng)了解礦井內(nèi)的火災(zāi)危險因素和瓦斯氣體，使得礦山安全可以得到更好的保障。

1.2 礦井生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)

1.2.1 掘進(jìn)工作面監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)有的礦山生產(chǎn)作業(yè)期間，掘進(jìn)工作面是基礎(chǔ)組成環(huán)節(jié)，在工作面掘進(jìn)運(yùn)行期間，利用好安全監(jiān)測系統(tǒng)，提高礦井掘進(jìn)進(jìn)尺。對于綜掘工作面，應(yīng)用好安全監(jiān)測系統(tǒng)，可以對多樣化的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)完成監(jiān)測，傳輸對應(yīng)數(shù)據(jù)和信息。

1.2.2 主運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)有的礦井系統(tǒng)，帶式輸送機(jī)是主要運(yùn)輸設(shè)備，和礦井安全生產(chǎn)存有密切關(guān)聯(lián)，對于輸送機(jī)的具體運(yùn)行，基于PLC控制體系，要借助傳感器與信息檢測設(shè)備，實(shí)施收集數(shù)據(jù)，檢測好設(shè)備的多種參數(shù)，并且預(yù)警不良狀況，一方面能夠監(jiān)控好輸送安全內(nèi)容，另一方面調(diào)節(jié)好輸送機(jī)的智能化管理流程，使得輸送機(jī)可以正常運(yùn)行，保障礦山安全性能[3]。

1.2.3 綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)

礦山作業(yè)期間，要想增加礦山出礦量，比較關(guān)鍵的一點(diǎn)便是使綜采工作面高效運(yùn)作，在具體運(yùn)行期間，科學(xué)應(yīng)用安全監(jiān)測系統(tǒng)，保障井下采礦工作面可以被正常的回采，提高礦井生產(chǎn)效率。借助綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)，針對采礦機(jī)和皮帶與液壓支架等加以實(shí)時監(jiān)控，通過防爆攝像頭把信息傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺中，賦予監(jiān)控平臺存在報警與自動語音服務(wù)，控制綜采工作面生產(chǎn)安全事故發(fā)生。

2 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題概述

2.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)通信傳輸速率低

礦山井下作業(yè)因?yàn)榄h(huán)境不佳、工作線路比較長，引起礦山井下安全監(jiān)控系統(tǒng)布線距離長，制約到信號傳輸速率，若出現(xiàn)危險信號，由于無法實(shí)效性的反饋信息造成最佳補(bǔ)救機(jī)會錯失。所以在信號技術(shù)傳輸過程中，往往設(shè)置為2400bps與4800bps傳輸速率，在大于15km傳輸距離之后，應(yīng)適當(dāng)增加中繼器[4]，然而此種方式在無形之中會加大礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，對應(yīng)運(yùn)行成效不夠顯著。

2.2 傳感器質(zhì)量無法保障

傳感器作為監(jiān)控系統(tǒng)的重要部位，在最近幾年監(jiān)控產(chǎn)品對應(yīng)生產(chǎn)商家注重產(chǎn)品性能研發(fā)的背景下，傳感器設(shè)計和具體應(yīng)用上依舊表現(xiàn)出問題。針對甲烷傳感器，其壽命相對短一些，在運(yùn)用性能上表現(xiàn)出一定的局限性。同時傳感器生產(chǎn)質(zhì)量不合格，無法抵抗過大沖擊力，礦山安全監(jiān)控產(chǎn)品傳感器以井下作業(yè)為主，總會受到巖石降落的威脅，所以會由于沖擊力損壞傳感器的情況，甚至在傳感器復(fù)電之后數(shù)字瞬間被沖高。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾水平需要加強(qiáng)

因?yàn)榈V山井下作業(yè)要涉及到大功率機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備引出的電流磁場是巨大的，所以要確保監(jiān)控系統(tǒng)所測數(shù)據(jù)足夠準(zhǔn)確，應(yīng)該形成強(qiáng)大的抗干擾系統(tǒng)，然而在實(shí)際應(yīng)用中，監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾能力較弱，由于強(qiáng)大磁場作用降低傳輸信息數(shù)據(jù)的正確性。

3 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)作的相關(guān)對策

3.1 增強(qiáng)礦山安全監(jiān)控質(zhì)量

注重安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件管理質(zhì)量，首先是研發(fā)存在可靠性指數(shù)較高的分站和傳感器，使得監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸存有穩(wěn)定性;其次是使用紅外、激光甲烷傳感器，此種傳感器可以縮短系統(tǒng)響應(yīng)時間，可以對較高濃度的氣體進(jìn)行沖擊，延長監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)作壽命，節(jié)約礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用;最后是完成數(shù)字信號傳輸，賦予架空系統(tǒng)對信號捕獲產(chǎn)生的靈敏度，開發(fā)監(jiān)控軟件系統(tǒng)，設(shè)置統(tǒng)一化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架[5]，對通訊協(xié)議進(jìn)行規(guī)范處理。現(xiàn)階段我國監(jiān)控系統(tǒng)普遍存有通信不兼容問題，引出礦山企業(yè)無法集中控制各個分礦內(nèi)部的監(jiān)控體系，所以研發(fā)單位和政府單位要出臺對應(yīng)機(jī)制，形成標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議。在此期間健全全方位礦山監(jiān)測監(jiān)控功能的體系，礦山企業(yè)經(jīng)常運(yùn)用監(jiān)控產(chǎn)品檢測安全環(huán)境參數(shù)，進(jìn)行報警與停電操作，然而和礦山安全檢測需求依舊存在差距，這樣在出現(xiàn)安全隱患情況下，缺少實(shí)效的救災(zāi)指示，所以要充分形成綜合化的監(jiān)控組織系統(tǒng)。

3.2 增強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)速度

對于《AQ6201-2019礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，給予礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的響應(yīng)時間在30秒之內(nèi)，基于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中測試可能容易達(dá)到目標(biāo)，然而在具體應(yīng)用期間，因?yàn)樾盘杺鬏敃a(chǎn)生干擾現(xiàn)象，所以會增加響應(yīng)時間。一些產(chǎn)品借助以太網(wǎng)網(wǎng)橋形式傳輸信息，表面上可以觀察到數(shù)據(jù)傳輸在百兆或者千兆，然而串口網(wǎng)橋低速瓶頸控制著傳遞速度，同時以太網(wǎng)非實(shí)時性特征會直接制約到傳輸進(jìn)程，所以要深層次的分析系統(tǒng)傳輸模式，使得系統(tǒng)整體反應(yīng)速度得以提升。

3.3 強(qiáng)化安全監(jiān)控工作隊(duì)伍培訓(xùn)

因?yàn)榈V山安全監(jiān)控系統(tǒng)是確保礦山安全生產(chǎn)的重要手段，所以要加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)工作人員的技能培訓(xùn)，提升監(jiān)控工作者素質(zhì)水平，給監(jiān)控工作者提供教育學(xué)習(xí)機(jī)會。

4 結(jié)束語

綜上所述，新時期礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題研究課題開展具有十分重要的意義和價值，在健全礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)過程中，相關(guān)人員要做好監(jiān)控準(zhǔn)備，采取增強(qiáng)礦山安全監(jiān)控設(shè)備質(zhì)量和監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)速度、強(qiáng)化安全監(jiān)控工作隊(duì)伍培訓(xùn)等措施，構(gòu)建完整監(jiān)控系統(tǒng)，最大化的控制與減少礦山生產(chǎn)安全事故出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉彥君.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國高新區(qū)，2018，000（012）：37.

[2]楊澤軍.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)分析及選型的初步探討[J].山東煤炭科技，2018（5）.

[3]柏宇.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造及關(guān)鍵性技術(shù)研究[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019（5）.

[4]魏成林.關(guān)于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)研究[J].建材與裝飾，2019，000（009）：227-228.

[5]常琳.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計必要性研究[C]//煤礦自動化與信息化——第28屆全國煤礦自動化與信息化學(xué)術(shù)會議暨第9屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集.2019.