煤矿安全监控系统及预警技术分析
解丽岗
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解丽岗,. 煤矿安全监控系统及预警技术分析[J]. 电力技术学报,202312. DOI:10.12721/ccn.2023.157117.
摘要: 煤矿安全监控系统及预警技术在煤矿开采作业过程中的应用,有利于实现地下矿井信息化管理,促进煤矿产业的管理水平和以及安全生产水平的提升,煤矿安全事故与煤矿安全监控系统密切相关,通过分析煤矿安全监控系统组成部分、基本特点以及常用类型,能够发现适合的煤矿安全监控系统和预警技术,将其加以应用,能为煤炭企业顺利安全的生产开辟路径。
关键词: 煤矿安全监控系统;预警技术;开采效率
DOI:10.12721/ccn.2023.157117
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引言

煤矿资源开采工作与我国工业生产及经济建设息息相关,但在煤矿资源开采的过程中隐含较多的安全风险,制约了煤矿资源开采效率。在保障施工人员的人身安全的前提下,进一步提高了煤矿资源的开采效率,降低对环境的破坏程度,践行了可持续化发展要求,有利于促进我国的经济建设平稳发展。

1煤矿安全事故发生的主要原因

煤矿行业相比于其他行业来说,比较特殊,工作环境具有一定的不安全因素,容易引发安全事故。造成煤矿安全事故发生的主要原因有三方面:第一,煤矿本身就具有一定的危险指数,煤矿主要是在地下进行开采工作,在开采过程中,会向外释放一定含量的瓦斯等有害气体,同时还会在短时间内产生大量的粉尘,这些因素都极易引发安全事故。第二,在于当前有部分煤矿企业仍使用较为落后的煤矿开采技术和手段,过分追求眼前的经济效益,对煤矿开采的安全问题不够重视,对先进开采设备的成本投入较少,严重制约了煤矿行业的进一步发展。第三,是煤矿行业的工作强度较大,工作人员要长时间处于高压环境下,需承受较大的心理压力,再加上大部分的从业人员文化水平较低,不具备充足的安全意识,在开采作业过程中缺少必要的安全防护,作业过程不够规范化,使得煤矿安全事故频频发生。

2煤矿安全监控系统概述

煤矿安全系统,通过应用计算机技术和网络技术来实时监测煤矿中的氧气、一氧化碳和甲烷浓度等,同时还具备甲烷超出设定限值的自动声光报警系统,发现安全隐患能够自动断电,以及具有风电闭锁控制功能,可以采集、存储煤矿相关信息,应用煤矿安全监测系统有利于实现煤矿企业的高效安全生产。煤矿安全监控系统除了能够监控煤矿环境之外,还能够在其他许多层面上实现全面监控。可以有效提升运输层面的监控效果,例如:监控罐笼的实时位置和运行速度,对推车和补车实现闭锁控制。同时还可以做到供电监控、水监控、火灾监控、矿山压力监控以及煤与瓦斯突出监控。

3视频监控技术在煤矿生产中的具体应用

3.1巷道变形监测

在煤矿井下生产中,巷道是一种重要的设施。为了保证巷道使用的安全性,需要对巷道的变形量进行监测。在现场已经采用顶板离层仪对锚杆的应力进行实时监测。但是顶板离层仪监控的范围十分有限,存在一定的死角,而且只能监测支护体是否出现失效的情况,这不利于对巷道变形的有效监测。为此,现在很多煤矿在巷道的顶板上安装了视频监控设备。通过煤矿安全数字视频监控系统,工程师可以在井上实时查看巷道表面的破坏情况,例如表面出现的裂纹、脱皮、凸起以及漏水等。及时地发现这些问题并进行处理,可以有效地避免由于巷道局部破坏而引起的巷道大面积破坏情况。对于顶板出现的破碎情况,可以及时地进行清理,避免冒顶引起的人员伤亡事故。

3.2工人行为监控

煤矿生产过程中的一些事故与工人的违规操作有关。为了避免工人违规操作,煤矿企业多次开会,但是收效甚微。造成这种问题的主要原因有两个方面,一方面是缺乏对工人行为的有效监控,另一方面是制定的管理措施执行起来困难,有些领导已经发现工人违规操作,但是很难处罚。针对这种情况,可以采用数字视频监控系统对工人的行为进行监控。管理人员通过井上的大屏幕可以直接看到工人现场行为。一旦发现工人出现违规问题,可以通过语音电话直接与有关负责人沟通,从最大程度上减少安全事故的发生。

3.3打钻监控

目前,中国许多矿井是高瓦斯矿井。为了降低煤层中的瓦斯浓度,需要进行瓦斯抽采。在瓦斯抽采过程中,需要施工大量的抽采钻孔。若钻孔的施工深度达不到设计值,则抽采效果会受到影响。若钻孔的施工密度达不到设计值,则瓦斯抽采的时间必然会延长。为了避免煤矿打钻过程中出现问题,很多煤矿安装了打钻视频监控系统。通过视频画面,可以了解工人的工作量,确保施工质量。通过对钻孔工程的视频管理可以保证施工按时保质保量地完成,这对于煤矿的安全生产而言十分必要。此外,打钻视频监控系统的应用还可以减少打钻过程中因违规操作引起的安全问题。

3.4煤矿救援

在煤矿生产中,有时会发生一些安全事故。在发生安全事故后,进行紧急救援十分重要,例如在发生火灾时,工人的逃生通道十分重要。为了选择合适的救援路线,就需要对井下巷道的实时情况有清晰的了解,这时数字视频监控系统发挥了关键的作用。通过井下一些未损坏的视频监控设备,可以粗略地找到救援通道的位置。与此同时,地面指挥中心也可以通过视频画面指引逃生,这样可以极大地提高矿井救援的效率。

4煤矿安全监控系统的预警技术应用

及时发现煤矿开采过程中的问题,并在第一时间采取对应的措施解决,有助于从根本上提高煤矿资源的开采效率,保障煤矿安全。现阶段我国的信息化技术呈现高速发展态势,将预警技术应用在煤矿安全监控系统之中,可以对煤矿开采作业情况实现全过程的监督管理,及时发现问题并加以解决。应用预警技术在煤矿安全监控系统中,有利于加强各个系统之间的交流通信。首先,中心站具有主动向外传递信息的功能,发现异常可以自主向监控中心报告,同时当发现异常问题时还可以模拟下达断电指令,第一时间做出报警预警,提醒工作人员开采作业现场出现异常,及时查看解决。

中心站还能够保存大量的初始化信息,并且具有IP协议通信功能,能够分批传送相关数据信息。煤矿安全监控系统预警技术应用,重点集中在信息的对外发送以及安全预警方面。在系统中通过设定模拟数据量统计值,加强对安全开关以及重点设备开关控制,对应设置报警机制,能够直观显示系统的电量异常情况,检测系统是否处于正常运转状态。预警技术在系统中的应用,有助于全覆盖地安全监控,能够实时关注煤矿资源的开采进程和开采状态,在系统内上传相关数据信息和初始化参数。

在煤矿安全监控系统预警机制种,通过使用传感器可以随时监测煤矿资源开采过程中隐藏的安全风险因素,超出煤矿安全监控系统的预定合理数值时,会自动将信息发送给煤矿企业的管理人员,采取对应的解决措施。在这之后,煤矿安全监控系统预警机制还会同步进行安全评估,将评估信息反馈给管理人员,不断增强系统的安全预警能力。为了保证评估信息的准确性和评估系统的安全,应在原有模式的基础上,构建新的评价机制,重点总结归纳影响煤矿开采安全的因素,从而建立煤矿安全预警机制。

5结束语

在煤矿资源开采过程中应用煤矿安全监控系统及预警技术,能够从根本上解决以往的安全问题和环境破坏问题,实时监督煤矿资源开采全过程,稳步提高煤矿资源开采效率,降低能源消耗的同时,还有利于保障施工作业人员的生命安全,从而创造出更加良好的经济效益,促进煤矿产业发展,更好地为经济建设所服务。

参考文献

[1]张建峰.煤矿安全管理监测预警系统及其方法[J].矿业装备,2022,(2):250-251.

[2]解丹婷.煤矿安全监控系统及预警技术研究[J].煤矿机械,2022,43(1):86-88.