煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用與運行研究

劉俊杰

摘 要：在改革開放的新時期，經(jīng)濟在快速發(fā)展，社會在不斷進步，在煤礦開采過程中，礦井通風系統(tǒng)是非常重要的一部分，而礦用風機是整個通風系統(tǒng)重要的組成部分，也是煤礦實現(xiàn)安全生產(chǎn)的基本前提。在實際應用過程中，煤礦風機經(jīng)常因人為因素而出現(xiàn)停機現(xiàn)象，這樣會對整個煤礦的通風系統(tǒng)造成嚴重影響。因此，必須及時對當前煤礦通風系統(tǒng)安全進行監(jiān)測監(jiān)控。當前，煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在實際運行過程中仍然存在一些問題。主要對煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用與運行進行了深入的分析。

關鍵詞：煤礦;通風安全;監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng);傳感器

引 言

煤礦礦井作業(yè)中，時常發(fā)生重大安全事故，要預防安全事故，需做好礦井瓦斯防治工作，其中的關鍵就是通風工作。一方面要根據(jù)實際工作情況，優(yōu)化礦井通風系統(tǒng)，保證礦井氧氣含量足夠，并減少其中的瓦斯含量等。另一方面要加強安全監(jiān)控，在有效監(jiān)測下做好通風等防護工作，提高安全管理水平，解決礦井通風與安全監(jiān)控存在問題，降低瓦斯爆炸和火災等事故幾率，避免安全事故的發(fā)生，保證礦井作業(yè)安全進行。

一、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行原理

在監(jiān)測監(jiān)控主機運行過程中，由于監(jiān)測主機對不同部分進行通訊傳輸，因此設計過程中，針對每個系統(tǒng)都會建立分站，對應相關的分站進行信號的檢測。在各個分站通過傳感器進行總站的傳輸，在接受各個分站的信號后，實行一定的變換及檢測點的工作。礦井的設備需要實時控制，對相關的檢測信號做出統(tǒng)一的處理。主要包括分站型號以及控制信號，將分站的傳遞通過實現(xiàn)對礦井設備的控制。

二、煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行中的問題分析

（一）傳感器問題。傳感器在整個煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的主要作用是采集各種信息。利用多種類型的傳感器，能夠實現(xiàn)對整個礦井內(nèi)部通風系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測監(jiān)控。傳感器在煤礦通風系統(tǒng)安全運行中發(fā)揮著重要的作用，一旦傳感器存在質量問題，便會導致監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，進而給煤礦的安全生產(chǎn)埋下隱患。例如：如果煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中所利用的瓦斯傳感器抗沖擊性能達不到煤礦標準要求，一旦在礦井巷道中出現(xiàn)大量瓦斯涌出的現(xiàn)象，則會導致瓦斯傳感器處于活躍狀態(tài)，最終產(chǎn)生零點漂移。另外，如果瓦斯傳感器抗毒性能較差，在瓦斯?jié)舛容^大的情況下會導致傳感器失靈，對礦井安全生產(chǎn)造成極大的影響。

（二）煤礦礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)功能缺失。我國煤礦礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)和應用時間較晚，雖然發(fā)展迅速，但是仍存在著部分功能缺失的問題。具體而言，我礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)常見問題有如下幾類：第一，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)本身設計存在漏洞，例如礦井安裝的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，出現(xiàn)系統(tǒng)老化、死機、數(shù)據(jù)中斷等情況，導致無法對整體礦井下參數(shù)進行監(jiān)測和記錄;第二，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)設計安裝與標準不符，導致在實際的礦井作業(yè)中，礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)難以對礦井通風情況進行實時監(jiān)測;第三，礦井安全監(jiān)控儀器設備性能不佳，無法滿足實際的礦井安全監(jiān)控需要。

（三）安全監(jiān)控機制不完善。我國不少煤礦企業(yè)都存在安全監(jiān)控機制不完善的問題，在很大程度上影響礦井安全生產(chǎn)。同時還存在工作人員能力不足的問題，影響著通風系統(tǒng)的運行和工作性能。在這兩項因素影響下，礦井通風系統(tǒng)和安全監(jiān)控的作用得不到有效發(fā)揮。此外，在安全監(jiān)控設備運行中，容易出現(xiàn)一系列故障，主要原因就是在安裝系統(tǒng)時忽視了相關問題。如沒有依據(jù)規(guī)范指導對設備進行使用操作和維護，選擇設備廠家時未經(jīng)過調(diào)查比對，且忽視了相關產(chǎn)品質量、售后服務等。在設備維護方面，管理人員往往以中控室獲得的數(shù)據(jù)信息作為標準來了解傳感器運行環(huán)境，但沒有記錄傳感器工作狀態(tài)監(jiān)測信息，導致使用的參考數(shù)據(jù)不準確。同時，礦井作業(yè)環(huán)境復雜，通風與安全監(jiān)控系統(tǒng)中使用的硬件和軟件結構受其影響會失穩(wěn)。這些問題的出現(xiàn)，與企業(yè)安全監(jiān)控機制的缺失是有很大關系的。

三、煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應用與運行措施

（一）強化設備養(yǎng)護。合理地養(yǎng)護設備，能夠有效延長整個煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)各種設備的使用壽命，同時也能夠保證系統(tǒng)功能的完整性。煤礦企業(yè)應該針對通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建立科學、規(guī)范的維修養(yǎng)護計劃，并將各項維修養(yǎng)護責任予以明確落實;通過周檢、月檢、年檢等多種檢測手段不斷強化通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的設備維護檢修，及時發(fā)現(xiàn)設備中存在的問題并進行有效解決;對于系統(tǒng)關鍵位置，要增大檢測密度，并進行重點管護。只有做好以上工作，才能充分保證煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)始終處于良好的運行狀態(tài)。

（二）優(yōu)化礦井通風系統(tǒng)性能與管理工作。隨著我國科學技術的發(fā)展進步，礦井通風系統(tǒng)的各方面性能正在不斷提高。礦井的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)升級改造，結合礦井復雜惡劣的工作環(huán)境以及通風要求，對通風系統(tǒng)設計、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化，完善礦井通風性能，制定相應的通風安全標準，并做好礦井通風管理工作，一方面提高礦井工作的安全性，為工作人員的井下開采提供有力保障，另一方面也能夠為煤礦礦井工作提供一定指導。

（三）改進礦井通風和安全監(jiān)控系統(tǒng)性能。在科技進步下，礦井作業(yè)中通風系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)水平不斷提升，但隨著資源減少，開采強度、深度不斷增加，井下作業(yè)環(huán)境更加不可控。因此必須及時提高通風系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能，比如其中的系統(tǒng)采集功能應得到加強。根據(jù)系統(tǒng)中各種環(huán)境參數(shù)，深入改進傳感器的靈敏度、抗干擾能力，使設備可以在各種工作面良好運行，完善傳感器監(jiān)測范圍和監(jiān)測技術性能。其中對傳感器的升級，不僅是針對監(jiān)測毒害氣體的傳感器，還應包括風壓測量傳感器。傳感器內(nèi)部結構的升級，要講網(wǎng)絡模塊納入，實現(xiàn)準確、及時的信息捕捉、傳輸，信息管理中心在整理分析信號之后，作業(yè)中心可以進行對礦井作業(yè)中風量的有效控制。

（四）提高傳感器使用壽命。對于研究過程來說，傳感器的問題應是提升性能的可靠條件，滿足周期時間的延長性。根據(jù)實際診斷做出判斷，對軟件進行設計相關配備的完善，加強校對工作的全面性。在瓦斯開采的工作面的處理上，要安裝甲烷傳感器。在挖掘工作中對安裝傳感器位置做出判斷，實際設計應在巷道上方位置。

結 語

煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦的安全生產(chǎn)及管理中發(fā)揮著十分重要的作用。但是，目前煤礦領域所使用的通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中各種設備差異較大，而且功能多存在不完善之處。因此，在實際應用通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，煤礦企業(yè)應該制訂嚴格的系統(tǒng)建設標準，并進一步加強對各種設備的安全監(jiān)管，通過建立完善的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)安全管理制度，最大程度上降低系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，這樣才能充分保證煤礦的安全生產(chǎn)。

參考文獻

[1] 劉慶龍，魏夕和，史俊偉，等.基于灰關聯(lián)和神經(jīng)網(wǎng)絡的通風系統(tǒng)評價模型[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2012，32（2）：63-66.

[2] 丁厚成，黃新杰.基于AHP-FCE的煤礦通風系統(tǒng)可靠性評價研究[J].自然災害學報，2013，22（3）：153-159.

[3] 張儉讓，董丁穩(wěn).ANN的煤礦井下通風系統(tǒng)可靠性評價模型[J].西安科技大學學報，2009，29（5）：531-535.

[4] 王洪德，馬云東.基于粗糙集—神經(jīng)網(wǎng)絡的煤礦井下通風系統(tǒng)可靠性評價仿真研究[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，2005（7）：81-86.

[5] 孫燕，楊勝強，程健維，等.基于灰色關聯(lián)分析的煤礦通風系統(tǒng)兩級評價[J].煤礦安全，2008（5）：44-47.