計算機技術在煤礦安全管理中的應用研究

關鍵詞：煤礦安全管理;計算機技術;應用

中圖法分類號：TP39.3 文獻標識碼：A

1引言

煤炭是國家經濟發展的基礎能源。隨著計算機技術的持續進步，其在煤礦管理體系中的應用也漸漸廣泛。與此同時，大眾對應用計算機技術的煤礦管理體系的探究也越來越重視。煤礦的安全管理不僅要關注緊急預案的策劃，還要在防控、檢查等各環節開展安全監管。其中，防控和應急環節需要引起重視，即提高計算機技術在煤礦安全監管中的使用效率，最大限度降低安全隱患的出現。

2計算機技術在煤礦安全監管中的重要性

國內煤礦地質比其他地質更為復雜，并且自然災難出現的頻次也比較高。一般煤礦災害分為四種，即瓦斯泄漏、頂板情況、水災蔓延、運輸災難。據了解，在以上四種煤礦災害中，瓦斯泄漏的情況最為嚴重，而出現運輸災難的頻次最低。據報道，煤礦瓦斯在國內的重點礦井中所占的比例較大，有爆炸隱患的灰塵礦井最多，這說明國內的煤礦行業在運營中出現安全隱患的概率很大。

利用計算機技術可以對礦井生產中產生的信息和安全問題等開展重點收集且詳細分析，同時應用計算機技術可以提高生產監管中的科技化水平。利用計算機技術的網絡信息傳遞功能，將所需要的重點信息傳遞到管理者層面，可以構建產出閉環監管體系。利用計算機可以有效提高煤礦產出的安全程度，做到災難防控以及隱患監測;利用對要素的詳細分析，確定隱患的各個級別，可以推動安全監管的制度化與有效化。此外，利用計算機還可以把加工中的違規信息進行標準判定和確認，做到生產工作的有效性考察，從而推動生產的細致化監管[1]。

3煤礦安全管理技術的組成部分

（1）安全信息匯總

計算機技術和專家系統推動了煤礦安全信息監管體系的有效實現。做到信息資源共通就是所有的內部成員都可以便捷地找到個人所需的資料，任何體系、任何項目都可以匯總分析報告。其包含多個功能，即安全信息的錄入、安全問題處置意見、管理者批準與反饋意見、安全問題的處置落實狀況以及安全信息的整合查詢。

（2）安全項目交接錄入

其重點功能是錄入和轉交安全監測工作成員在開展交接班時出現的各類問題。比如，內部違規指揮成員、內部違規操作成員以及內部違紀成員。此外，安全項目交接錄入還涵蓋有可能出現的危機情況和傷亡狀況。在交接班監測中，檢查上一班次出現但并沒有獲得妥善整改的問題，再對各個檢查點開展完整監測，確定礦井內沒有出現任何安全問題。如此一來，不但能夠良好處置各種事件的善后工作，還可以給安全監測成員的檢查工作帶來便利。同時，明確相關成員的職責，有效地完善監測工作。

（3）安全考勤體系

安全考勤體系分成兩個體系，即卡片式考勤體系以及礦井安全考勤體系。前者由金屬片刷卡完成，進出的考勤地都安插在井口表面;后者由礦燈刷卡完成，進出的考勤地都安插在井上以及井下，少數情況會把進出的考勤地都安插在井上。山西省曾應用一類特殊的考勤體系，即用礦燈實現打卡功能、構建井下安全考勤體系、充分預防互相打卡情況，其有效性高、維修便捷、成本低。

井下的安全考勤監測體系比較便捷，由進礦井的考勤器、計算機以及數據線所構成。它能把礦井出勤的真實人數以及時長、工作狀況等進行有效把控。通常狀況下，礦井安全考勤體系涵蓋礦燈刷卡以及金屬片刷卡兩個部分，在內部成員違章進出礦井時，內部系統會發出報警信息，相關人員能夠按照報警信息進行有效反饋，從而做到內部成員的安全監管，進而降低安全問題的出現概率。

在井下安全事故救援中，內部人員數量的確認是一個重點。救助進程依舊要依靠相關成員手動數清數目且做出分析報告，是造成救助延時的主要原因，這是由于內部成員監測系統不健全，所以在井下生產中一定要把安全工作放在第一位，利用井下安全監管的智能考勤設施，開展井下成員數量統計。在井上設置計算機器材并連接到井下，內部成員到井下之后，計算機便會自動監測具體人數并且開展錄入工作。在總操控室設置人數監測設施，為事故救助以及人員逃生提供安全保障。

（4）安全因素狀態分析

安全因素狀態分析是所有安全檢查點的安全要素的情況匯總，它可以系統地、完全地評估礦井的安全情況。管理層能夠在網上批閱和審查有關安全報表，并且能有效掌握礦井的通風狀況、瓦斯狀態等。批閱、審查完成后，做出對應的處置建議，其相關內部成員就能夠立即執行上層的建議，從而夠迅速有效地制定出對應的整治策略。

如今，大多數煤礦行業的安全信息體系并不健全，在能源共享上還有著很多缺陷，“信息孤島”現象依舊存在。目前的安全體系的制造商比比皆是，它們設計和創造的應用體系類型和功效各不相同，并不能做到統一、規范。在監測體系中，包括瓦斯檢查體系等井下通風檢查體系很難和其他體系進行互動。若資源做不到完全共享，就無法有效利用信息的價值，也就無法實現安全監管體系的監察目的。

（5）煤礦事故管理辦法

僅做好安全隱患的防控、排查以及善后處置活動是不夠的，煤礦企業還需要正確錄入礦井中的安全隱患。煤礦事故管理辦法恰好健全了煤礦行業安全監管體系。它不但擁有錄入功能，同時有著判定、監察事故的誘因功能，并且計算機的礦井事故監管的角度是真實的，從而令煤礦行業吸取教訓，做到安全警示，推動煤礦行業在今后的運營中持續累積安全知識，進而不斷健全安全信息監管體系[2]。

安全監管體系與其他產品相同，在應用進程中不免出現各類問題。因為礦井的安全隱患和現場所有成員的生命以及財產安全密切相關，所以煤礦行業在運營中要提高關注力度，增強對礦井安全監管體系的檢查與維護力度。調查表明，有的煤礦出現安全隱患并不是因為沒有使用計算機技術構建安全監管體系，而是因為安全監管體系有問題，行業沒有對其開展有效的維護活動。由此可見，安全監管體系的檢查和維護活動在礦井的安全問題中有著極為重要的地位。因此，煤礦行業需要參考其他行業采用的安全問題的處置方式，依據本行業的現實情況，構建對應的監管體制，一經發現安全問題，需要對其進行處置，做到有效應用計算機技術。

（6）人員工作記錄及管理

人員工作記錄及管理能夠實時對內部成員進出礦井進行記錄，同時如果其中有成員在井下的工作時長超過安全時間，就會觸發警報并做出提醒。另外，突發情況出現后，它也可以幫助救助人員確定被困員工的詳細位置，進而制定對應的救援計劃。

煤礦事故中的信息資料處置體系主要涵蓋安全檢查、隱患分析、安全調控等，煤礦行業中的計算機、傳真器、復印器等被大量應用，做到了信息資源的有效處置。

4計算機技術在煤礦安全管理體系中的構成和應用原理

（1）煤礦安全監管體系中計算機技術的構成

礦井安全監管系統主要體現在監管部分，監管體系的重點是分布在煤礦生產各個部分的分散型設施，涵蓋地面中心站點、傳感設備、礦井檢查調控分站、圖形活動站、調控執行設備以及遠程監控設備等。其中，檢查中心站點是礦井安全產出的檢查重點，此設施可以充分做到系統項目的有效協調、定義設施、信息處置、設施組態、信息通信及網絡資料共享等。在礦井安全產出中，針對計算機的使用，最關鍵體現在互聯網監察這一項目中，利用信息技術可以推動生產各個部分的科技化、智能化與有效化，做到優良的生產安全預防。計算機技術在生產安全監察體系中重點體現在智能站點、互聯網體系、礦井中心站點、電力監察、傳感設備、瓦斯監測設備、斷電設備等。其中，最關鍵的是礦井中心站點，它負責對各個煤礦分站資料的收集，并在統一的計算機設備中開展分析工作，做到全方位安全監管[3]。

（2）煤礦安全監管體系中計算機技術的應用原則

礦井中心站點是由主體的計算機體系開展統一監控的，其體系為主設備—分站點—傳感設備。中心站點負責收集各井下分站的信息，然后在統一的終端進行處置，特別是在瓦斯爆炸的監察中，應用成效更為顯著。在該體系中，監察管理的重點是在各個生產煤礦中設置信息監察點，在各個監察點中做到信息數據的相互傳遞，并將收集的信息傳送到信息終端，然后礦井的中心站點會對接收的信息開展解析，并制定相關標準，用來約束信息數據指標。當其中一個分站所傳送的信息超過了這一標準，那么在設備中就會直接出現預警信號，即燈光閃爍、傳感設備亮燈、警報井下異常狀況等。

電力監察子系統的重點有中心和采區的變電所兩個區域，其利用電量收集設施把中心和采區變電所中的電力、直流、功效和數據等資料傳遞到分站設施中，通過分站處置過后傳送到井上的中心站點內，做到礦井電力體系的實時監測。此外，監測還具有攝像功能，從而做到井下生產的有效監查。

5計算機技術在煤礦安全管理系統中的應用

在礦井生產中，隱患的排查、災難的防控、成員的考核、緊急方案的設計等都會干擾礦井產出的安全指數，且涵蓋的要素相對較多，利用計算機技術對監管信息的有效處理，充分提高了礦井安全信息監管的水準，進而減少了生產中安全隱患的出現。

（1）瓦斯安全檢測體系

瓦斯爆炸是煤礦安全問題出現的最關鍵原因，而構建瓦斯監測體系可以充分做到瓦斯的安全監管，有效了解井下瓦斯狀況。該體系主要由井上中心站點、傳送設施、礦井分站點、傳感設備等組成。其中，井上中心站點由計算機、傳送設施及模擬設備等構成，可以做到井下瓦斯信息資料的收集、解析、錄入等，并對解析的結果開展優化預案，對于危險系數進行有效警示，為應急處置提供信息參考。傳感體系由瓦斯、風速、負壓和井下濕度等多個傳感設備組成，是煤礦安全產出中的重點;井下分站點的功能是把礦井內的情況和數據信息進行收集，然后分析數據信息并傳送到井上中心站點;傳輸設施主要有調控設備、應用輸送線路等，負責對信息資料的充分掌控[4]。

（2）礦井相關監測體系

礦井的通風監察體系由礦井分站點、傳感設備、傳送設施等構成，其重點在于計算機的模擬設施、互聯網仿真科技等，做到了井下通風狀況和形式等要素的有效監察，并對井下的通風安全開展動態模擬與評估，從而找出通風體系中的安全隱患，并及時進行警報。利用動態監察，把風速、風壓等信息進行智能解析，對隱患進行有效處置，做到有效通風，在井下出現危機時，為救災供應、科學判斷提供重要依據。

礦壓監察體系由信號轉換設備、傳感收集設備、井上計算機及傳送設施等構成，其監察體系和瓦斯體系相似，都是對分站的監察信息進行參數信息保存，并對礦壓數據進行動態監察，做到信息數據的提取。傳送設施有調控設備以及通信數據線路等，它們利用信號媒介的快速傳遞優勢，做到安全監察。礦壓傳感設備一般使用液壓支架信號，通過監察信息做到數據總結，如果信息超過安全范疇，那么系統將會進行緊急預警，并進行自動報警[5]。

Tiny OS是礦壓監察體系的重點組成部分，主要由主構件、執行構件、應用和傳遞構件等構成，其構造較為簡單，且容易操控，內部采用板塊化、科技化設計，可以做到動態的統一操縱。系統內的板塊都有對應的構件，且板塊之間有接口進行連接，不受傳感設備的存儲能源約束。系統傳感設備體系中信息的高度并行，使得通信度令傳統通信方式難以滿足安全監管的需求。所以，運用Tiny OS體系，可以把主體層的資料通過主動信息協議進行傳遞，從而提高中央處理器的處理效率。

（3）系統用戶層的構造與功能

系統用戶層對接生產監管層和技術層，技術層主要監管、匯報礦井的日常信息，并對負面處理形式開展指導等;監管層是行業內上層人員開展的產出統籌監管。技術層主要針對礦井的安全產出以及管理供應有關數據資料，為行業決策提供依據，而監管層就是運用技術層所匯報的資料與信息，對產出過程和情況開展解析與處置，管理層據此給出意見。

所有層級利用多種傳感設備收集礦井的資料和信息，并把各自的安全監管信息傳遞到系統內。待所有資料匯集到系統后，就能夠第一時間掌握相關情況，如礦井的瓦斯系數、通風情況等[6]。

6結語

煤礦行業需要有效了解計算機技術在煤礦安全監管中的重要意義，增加計算機在煤礦產出中的使用頻率，制定貼合本行業的安全監管體系，為所有內部成員以及行業自身提供安全保證。有關部門需要提高對煤礦行業安全監管設備的監察力度，從多角度出發，以降低井下出現安全隱患的概率，為煤礦行業打造一個安全的工作環境。

作者簡介：

錢旭（1987—），本科，工程師，研究方向：安全儀表及救護器材。