煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)分析

王 芳

(潞安環(huán)能股份公司 漳村煤礦,山西 長治 046032)

我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的大國，伴隨著煤炭資源的開采，我國淺部煤炭資源逐步枯竭，煤炭開采逐漸向深部延伸，煤礦自然災(zāi)害也慢慢增多[1]。為了減少礦井災(zāi)害的發(fā)生，許多專家正在研究無人化智能精準(zhǔn)的開采技術(shù)，而技術(shù)的關(guān)鍵就是監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)。近年來，我國的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)取得了很大進(jìn)步，不僅能夠?qū)崟r監(jiān)測井下的各種參數(shù)，提高煤礦安全生產(chǎn)，而且當(dāng)災(zāi)害事故發(fā)生或者即將發(fā)生時，能夠進(jìn)行預(yù)判，提高了安全管理的效率。本文通過對現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出存在的問題，從而指出煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，為煤礦企業(yè)發(fā)展安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)提供指導(dǎo)。

1 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

針對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，許多學(xué)者進(jìn)行了研究，原紅飛[2]針對礦井供電系統(tǒng)負(fù)載大、傳輸不佳、保護(hù)措施不利等問題，設(shè)計了一種包含了能源管理、設(shè)備預(yù)警、智能保護(hù)功能的煤礦智能供電監(jiān)控系統(tǒng)，既解決了煤礦供電系統(tǒng)問題，又能夠提供保護(hù)與預(yù)警功能；韓樂[3]針對礦井無法實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙視等問題，選用 KJ360 礦用電力監(jiān)測監(jiān)控，并在現(xiàn)場實驗過程中取得了良好的效果，能夠達(dá)到遙控、遙調(diào)等功能；路娟[4]在分析了煤礦的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題之后，基于未確知的測度理論設(shè)計了一套評價系統(tǒng)，并在馬蘭礦進(jìn)行使用，進(jìn)行了監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)；王志波[5]針對煤礦災(zāi)害事故的特點，找出致災(zāi)因素，建立了一個可視化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)ν咚褂砍隽恳约巴咚節(jié)舛鹊茸龅綄崟r監(jiān)控，保證了煤礦開采過程中工人的安全；王鵬[6]針對礦井供電電網(wǎng)、排水系統(tǒng)、中央泵房、瓦斯、人員登錄設(shè)計了一套煤炭開采監(jiān)測監(jiān)控的系統(tǒng)，為煤礦提供了安全化管理；魏成林[7]針對煤礦監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，提出了相應(yīng)的措施，使得煤礦的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能夠良好的運(yùn)行；賀寶龍[8]從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層面，對我國的煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可能存在的不足進(jìn)行分析；張?zhí)煊馵9]針對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬設(shè)施進(jìn)行了研究；趙明宇[10]研究了頂板的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)與技術(shù)，能夠?qū)敯鍋韷哼M(jìn)行及時的預(yù)警，并傳輸給工作人員；梁小愛[11]以卜洼掌煤礦為研究對象，合理選擇傳輸儀器與系統(tǒng)，大大提高了煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

雖然許多學(xué)者對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究，并取得了一些成果，但是由于我國煤礦井下特殊的環(huán)境與自身技術(shù)的限制，使得大部分的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)面臨著復(fù)雜的情況，使用與維護(hù)存在很大的障礙與阻力，目前存在的主要問題有：

1) 我國的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控裝置存在很大的不足，不同的監(jiān)測監(jiān)控儀器和系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家對自己的產(chǎn)品有不同的技術(shù)要求，當(dāng)兩個不同的裝置配合使用時，會造成數(shù)據(jù)混亂，不利于煤礦的安全生產(chǎn)。

2) 國內(nèi)很多廠家生產(chǎn)的煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控儀器與系統(tǒng)質(zhì)量參差不齊，而且國內(nèi)的載體元件使用壽命低，故障率高，如果使用國外生產(chǎn)的裝置與系統(tǒng)的費(fèi)用過高，不利于提高煤礦企業(yè)的效益。

3) 礦井的現(xiàn)場情況復(fù)雜，而且隨著煤炭開采深度的加深，井下環(huán)境會變得更加復(fù)雜，因此，信號傳遞過程很不穩(wěn)定，不利于實時監(jiān)控，也可能導(dǎo)致煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的損壞。

4) 從事煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控的相關(guān)技術(shù)人員還比較少，當(dāng)煤礦井下的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不能有效進(jìn)行維護(hù)，技術(shù)水平不夠熟練，造成經(jīng)濟(jì)損失。

3 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用趨勢

為了解決我國煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題[12],保障煤礦的安全生產(chǎn)，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)今后應(yīng)向標(biāo)準(zhǔn)化、兼容性、系統(tǒng)性、高靈敏度和準(zhǔn)確性方向發(fā)展，為煤礦安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

1) 建立統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)，使得不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出的檢測儀器與系統(tǒng)能夠兼容使用，不會出現(xiàn)不兼容的情況，提高國產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命，當(dāng)存在問題時，可以方便煤礦替換。

2) 加強(qiáng)煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)自動化發(fā)展。進(jìn)一步滿足無人化精準(zhǔn)開采，從煤炭的開采到運(yùn)輸，全部由檢測系統(tǒng)實現(xiàn)，例如鉆孔的鉆入深度，電力的提供，遇到緊急事故時電力系統(tǒng)如何運(yùn)轉(zhuǎn)，逐漸實現(xiàn)井下無人操作，既節(jié)省人力成本，同時也提高了設(shè)備的利用率，從而提高了采煤效率。

3) 將煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控覆蓋范圍擴(kuò)大，將每一個過程進(jìn)行監(jiān)控，對易發(fā)生災(zāi)害的地方進(jìn)行重點監(jiān)控。使得煤礦開采的每一個過程都能夠呈現(xiàn)在監(jiān)測人員面前，實現(xiàn)更大范圍的監(jiān)測和監(jiān)控，減少安全事故的發(fā)生，提高煤礦開采生產(chǎn)過程的安全性和效率，比如一個工作面發(fā)生事故，能夠通過信號傳輸系統(tǒng)，準(zhǔn)確傳達(dá)到在井下的每一個工人，自動觸發(fā)報警系統(tǒng)首先在井下自行處理，并通過另一個傳輸系統(tǒng)給地面監(jiān)測人員，并及時進(jìn)行組織救援。

4) 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)自身穩(wěn)定性的提高。為了應(yīng)對深部煤層高溫高濕和高應(yīng)力的特點，對自身薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行提高，使煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的使用壽命提高。

5) 進(jìn)一步提高煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的靈敏度和準(zhǔn)確度，能夠?qū)γ恳粋€危險源進(jìn)行識別，并能夠識別錯誤的危險源，將真正的危險源精確地傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

6) 未來煤礦企業(yè)應(yīng)用安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮的作用將越來越大。為此，煤礦企業(yè)要發(fā)展?fàn)畲蟊O(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)人員隊伍，并對其進(jìn)行加強(qiáng)管理與培訓(xùn)，進(jìn)一步提高其專業(yè)技能，以適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的要求。

4 結(jié) 語

煤礦由于特殊的開采條件，災(zāi)害自然伴隨其中，為了實現(xiàn)安全生產(chǎn)與高產(chǎn)高效，機(jī)械化、自動化無人開采工作面和智慧礦山建設(shè)逐步提上了議事日程，屆時，煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)將會發(fā)揮更大的作用。