劉兵

【摘要】煤礦安全信息技術(shù)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程，建設(shè)煤礦安全生產(chǎn)的管理信息系統(tǒng)；是煤礦安全較好的技術(shù)支撐。作為未來十礦“數(shù)字煤礦安全”的一個子系統(tǒng)，安全管理信息技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了煤礦安全管理水平的提高，進(jìn)而促進(jìn)我國煤炭工業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】煤礦安全 數(shù)字煤礦安全 信息化技術(shù) 高突出礦井

【中圖分類號】TD76 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01—0245—02

前言

煤礦安全信息技術(shù)是在先進(jìn)、可靠、安全的生產(chǎn)裝備基礎(chǔ)上，利用信息網(wǎng)絡(luò)、自動控制、通信、計算機(jī)、多媒體、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)建立的以煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)為核心，集成生產(chǎn)運輸主煤流系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)和生產(chǎn)支持系統(tǒng)及安全生產(chǎn)信息管理為一體的完整的“管控一體化”綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

煤炭安全信息化有兩大模塊構(gòu)成：一是安全生產(chǎn)信息化；二是管理信息化?；谄矫菏V是高突礦井的特殊性實現(xiàn)綜采綜掘和大型設(shè)備的機(jī)械化、自動化、信息化，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化控制和安全生產(chǎn)指揮決策一體化的煤礦信息化系統(tǒng)，對有效提升煤礦安全水平、提高經(jīng)濟(jì)效益、精簡人員、改善煤礦社會形象，具有重大和長遠(yuǎn)意義。

一、研究報告

煤礦信息化系統(tǒng)從功能上可劃分成技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分。從架構(gòu)上分成兩個統(tǒng)一平臺，三個功能層次。兩個統(tǒng)一平臺即：統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、音頻、視頻基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺；統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫平臺；三個功能層次為：管理決策層、信息集成處理層和信息采集及控制執(zhí)行層。

作為未來平煤十礦“數(shù)字煤礦安全”的一個子系統(tǒng)，安全管理信息系統(tǒng)是安全信息的采集、信息的傳輸、信息的處理、信息的應(yīng)用與集成。實時、準(zhǔn)確、全面的安全信息管理和響應(yīng)是煤礦安全管理的核心。煤礦安全管理信息系統(tǒng)應(yīng)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程。

二、項目實踐

（一）平煤十礦煤礦信息化系統(tǒng)建設(shè)主要內(nèi)容

平煤十礦煤礦信息化系統(tǒng)從技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用管理上主要包括基礎(chǔ)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)兩方面。

1.基礎(chǔ)系統(tǒng)

基礎(chǔ)系統(tǒng)主要包括信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理中心、系統(tǒng)集成平臺、安全生產(chǎn)調(diào)度指揮監(jiān)控中心等。

2.應(yīng)用系統(tǒng)

應(yīng)用系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)運輸主流程系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)、生產(chǎn)支持系統(tǒng)和個性需求擴(kuò)展系統(tǒng)等。

（1）生產(chǎn)運輸主流程系統(tǒng)基本構(gòu)成

1）煤礦生產(chǎn)工況監(jiān)測子系統(tǒng)：綜采綜掘自動化、帶式輸送機(jī)自動化、主井提升自動化、地面儲、裝、運、計量自動化子系統(tǒng)等生產(chǎn)運輸主流程系統(tǒng)中主要設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)及運行時間。

2）綜采綜掘自動化子系統(tǒng)：采掘工作面地質(zhì)情況，采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、裝載機(jī)、乳化泵及其關(guān)聯(lián)設(shè)備、設(shè)施運行狀態(tài)，聯(lián)鎖、閉鎖狀態(tài)等。

3）帶式輸送機(jī)自動化子系統(tǒng)：帶式輸送機(jī)及其關(guān)聯(lián)設(shè)備、設(shè)施開停狀態(tài)，聯(lián)鎖、閉鎖狀態(tài)，輸送機(jī)帶速、運煤量和煤倉煤位等。

4）主井提升自動化子系統(tǒng)：提升機(jī)的開停狀態(tài)、各種安全保護(hù)裝置狀態(tài)、制動系統(tǒng)狀態(tài)、液壓站的油泵運行狀態(tài)、潤滑系統(tǒng)狀態(tài)、冷卻裝置狀態(tài)；主電機(jī)的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、繞組溫度；閘瓦間隙、速度、軸承溫度、提升量、每鉤重量、鉤數(shù)。

5）地面儲、裝、運、計量自動化子系統(tǒng)：帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、給煤機(jī)、振動篩、破碎機(jī)、分煤分矸裝置、計量裝置、裝車裝置等關(guān)聯(lián)設(shè)備、設(shè)施開停狀態(tài)，主要設(shè)備聯(lián)鎖、閉鎖狀態(tài)、煤倉煤位狀態(tài)、主要安全保護(hù)裝置狀態(tài)，輸送機(jī)運煤量、裝車計量信息，主要設(shè)備運行參數(shù)等。

（2）安全保障系統(tǒng)基本構(gòu)成：安全保障系統(tǒng)以安全監(jiān)測、預(yù)警報警為主。

1）礦井安全監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)：按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》（AQ1029-2007）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2）煤礦井下人員定位子系統(tǒng)：按照AQ1048-2007《煤礦井下作業(yè)人員管理使用規(guī)范》要求執(zhí)行。

3）礦井通信聯(lián)絡(luò)子系統(tǒng)：按照《國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于印發(fā)《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）》的通知》安監(jiān)總煤裝[2011]33號文件執(zhí)行。

4）瓦斯抽放監(jiān)控子系統(tǒng)：系統(tǒng)運行實時信息，管道及儲氣裝備瓦斯?jié)舛取毫?，管道氣體流量、環(huán)境有害氣體濃度等。

5）煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)：實時監(jiān)測各測點壓力。

（3）生產(chǎn)支持系統(tǒng)基本構(gòu)成

1）副井提升子系統(tǒng)：提升機(jī)的開停狀態(tài)、各種安全保護(hù)裝置狀態(tài)、制動系統(tǒng)狀態(tài)、液壓站的油泵運行狀態(tài)、潤滑系統(tǒng)狀態(tài)、冷卻裝置狀態(tài)；主電機(jī)的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、繞組溫度；閘瓦間隙、速度、軸承溫度、提升量等。

2）主通風(fēng)子系統(tǒng)：風(fēng)壓、風(fēng)量、軸承溫度、風(fēng)機(jī)振動幅度、油（水）壓、油溫、油流量；電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、繞組溫度；風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)、潤滑系統(tǒng)運行狀態(tài)、加熱器狀態(tài)、泵站運行狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、防爆門狀態(tài)。

3）主壓風(fēng)子系統(tǒng)：實時監(jiān)測空氣壓縮機(jī)電機(jī)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫度；空氣壓縮機(jī)振動幅度、壓縮空氣溫度、空氣壓縮機(jī)及風(fēng)包風(fēng)壓、冷卻水溫度；實時監(jiān)測空氣壓縮機(jī)及冷卻系統(tǒng)的運行狀態(tài)、各種安全保護(hù)裝置狀態(tài)、閥門的開閉狀態(tài)。

4）主排水子系統(tǒng)：實時監(jiān)測水泵啟停、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電機(jī)溫度、水泵軸承溫度、流量、水位、水壓、真空度、煤礦涌水量等參數(shù)。

5）井上下供電監(jiān)控子系統(tǒng)：實時監(jiān)測各系統(tǒng)電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、相位、功率因數(shù)、零序電壓、零序電流、有功電量、無功電量、電流波形、設(shè)備溫度、保護(hù)定值等參數(shù)；實時監(jiān)測電氣開關(guān)、刀閘狀態(tài)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置、繼電保護(hù)動作信號、運行告警信號、保護(hù)投退狀態(tài)等。

6）軌道運輸子系統(tǒng)：機(jī)車位置、機(jī)車運行速度、運行方向、煤倉煤位信息、信號機(jī)及彎道報警器工作狀態(tài)，主要道岔的開閉及到位狀態(tài)等。

7）鋼纜運輸子系統(tǒng)：鋼纜系統(tǒng)開停狀態(tài)、運行速度、制動系統(tǒng)狀態(tài)、安全保護(hù)裝置及設(shè)施工作狀態(tài)。

8）井上下視頻子系統(tǒng)等。重點裝在安全生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要崗位。

（4）個性需求擴(kuò)展系統(tǒng)基本構(gòu)成（隨著安全信息管理需要升級）

（二）平煤十礦煤礦安全管理信息系統(tǒng)功能

1.安全信息收集。安全信息收集是由工作人員在安全檢查過程中對收集到的安全信息錄入到系統(tǒng)中。

2.交接班管理。記錄當(dāng)班生產(chǎn)過程中發(fā)生的問題/隱患、“三違”人員、掛停止作業(yè)牌、傷亡事故、非傷亡事故及相關(guān)人員的信息。

3.安全規(guī)章制度。各種安全規(guī)章制度的匯總，供有關(guān)人員查詢、學(xué)習(xí)和參考。

4.防治病毒入侵、傳播。提高計算機(jī)病毒防治意識，防止計算機(jī)病毒的傳播。

5.安全綜合報表管理。是安全信息的匯總，對煤礦安全情況進(jìn)行綜合分析，為安全管理狀況提供了真實依據(jù)。

6.安全事故管理。記錄煤礦發(fā)生的安全事故及原因，記錄事故的綜合分析和處理晴況以及考核依據(jù)。

7.安全技術(shù)措施管理。包括安全技術(shù)措施制定、安全技術(shù)措施審核和審批。

8.安全標(biāo)志管理。對不安全因素作出醒目標(biāo)志并定期檢查和維護(hù)。

9.安全生產(chǎn)考評獎懲。對各部門和個人安全生產(chǎn)情況考評和獎懲。

10.人員定位查詢。查詢?nèi)藛T在下井及在某一時間段的下井記錄，并與其他礦井信息技術(shù)結(jié)合使用。

（三）信息化技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題解決

1.通過各類傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息，由計算機(jī)進(jìn)行分析、處理，實現(xiàn)對井下瓦斯、通風(fēng)、溫度、濕度、頂板壓力、罐籠升降位置等監(jiān)控，解決人工監(jiān)測不及時、不到位、不準(zhǔn)確、憑感覺的弊端，準(zhǔn)確反映安全生產(chǎn)中的隱患。

2.信息共享和互通。目前煤礦安全信息系統(tǒng)的“信息孤島”還存在。不能實現(xiàn)聯(lián)動，信息共享，對集中管理、決策不能提供有效的支持。

3.重建設(shè)更要重使用維護(hù)。加強(qiáng)安全管理信息維護(hù)，建立相應(yīng)的維護(hù)管理制度，確保系統(tǒng)正常工作。

三、結(jié)束語

信息技術(shù)在我國煤礦安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用還處于起步階段，存在一些問題，也面臨許多困難。但信息技術(shù)應(yīng)用于安全生產(chǎn)管理是必然趨勢，其快捷高效、先進(jìn)實用的特點越來越受到重視和廣泛應(yīng)用。通過信息技術(shù)及優(yōu)化的管理，使計算機(jī)信息技術(shù)管理放在安全生產(chǎn)的首要位置，提高計算機(jī)信息技術(shù)的安全管理意識，必將促進(jìn)煤礦企業(yè)整體安全管理水平的提高，進(jìn)而促進(jìn)我國煤炭工業(yè)科學(xué)發(fā)展。