楊 攀

(冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司 礦山救護(hù)大隊(duì),河北 邯鄲 056201)

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)頻繁誤報的分析與處理對策

楊 攀

(冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司 礦山救護(hù)大隊(duì),河北 邯鄲 056201)

針對冀中能源峰峰集團(tuán)公司大淑村礦和羊東礦安全監(jiān)控系統(tǒng)頻繁誤報的現(xiàn)狀,通過系統(tǒng)分析研究,提出從嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)制度規(guī)范要求、加強(qiáng)管理、加強(qiáng)員工教育培訓(xùn)、加強(qiáng)現(xiàn)場檢查從而提高維護(hù)質(zhì)量四個方面來降低誤報頻率,經(jīng)過測試兩礦監(jiān)控誤報次數(shù)顯著下降。

安全監(jiān)控系統(tǒng);誤報;加強(qiáng)

1 監(jiān)控系統(tǒng)誤報現(xiàn)狀

國外煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)起步較早,從上世紀(jì)60年代就已開始應(yīng)用,現(xiàn)代煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)大多采用基于開放系統(tǒng)互連標(biāo)準(zhǔn)模型的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)間可實(shí)現(xiàn)通信與數(shù)據(jù)共享。國外大部分煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)誤報率低,應(yīng)用可靠,可對事故的發(fā)生提供了有效的預(yù)測預(yù)報。我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)起步較晚,發(fā)展較快,目前主要存在幾下幾個方面的問題: 1)通信協(xié)議沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);2)信息傳輸設(shè)備物理接口協(xié)議不規(guī)范;3)傳感器性能不良;4)診斷易出故障;5)現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)大多不具備預(yù)測預(yù)報并作出決策的功能[1]。其中,我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)最頻繁的問題就是誤報。本文針對冀中能源峰峰集團(tuán)公司大淑村礦和羊東礦為例,分析煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)頻發(fā)誤報的原因,并提出針對性的治理措施。

兩礦(大淑村礦和羊東礦)均使用由重慶煤科分院生產(chǎn)的KJ90NB監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),井下監(jiān)測設(shè)備之間使用專用阻燃電纜和光纜連接。具體安裝情況如表1所示,誤報統(tǒng)計次數(shù)如表2所示。

表1 礦井監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備安裝情況Table 1 Equipment installation of the safety monitoring system in two mines

表2 2014年某個時間段監(jiān)控系統(tǒng)誤報次數(shù)統(tǒng)計Table 2 Frequency of false positive alerts of the safety monitoring system in 2014

2 誤報原因分析

對于大淑村礦和羊冬礦礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)頻繁出現(xiàn)誤報,通過實(shí)地調(diào)查和系統(tǒng)分析,分析主要有以下幾點(diǎn)原因:一是系統(tǒng)原因。有部分瓦斯傳感器由于設(shè)計不當(dāng),當(dāng)為其接通電源時,在送電瞬間會產(chǎn)生一個高值,系統(tǒng)本身抗干擾能力差。二是電磁場干擾[2]。兩礦井下條件隨著機(jī)械化程度的提高、大功率設(shè)備、變頻控制技術(shù)的大量引用而越來越復(fù)雜,隨之帶來的強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場會干擾傳輸線路。三是電源故障。當(dāng)供電電源出現(xiàn)故障或因意外產(chǎn)生較大波動時,送電延時等導(dǎo)致監(jiān)測分站或瓦斯傳感器產(chǎn)生誤值。四是線路原因。當(dāng)傳感器或主通訊的電纜中間接頭多,接頭處出現(xiàn)氧化或者傳感器線路在延伸或回收過程中由于線路故障造成信號短路,產(chǎn)生高值。五是安裝環(huán)境。兩礦瓦斯傳感器所處環(huán)境較惡劣,在使用過程中難免會出現(xiàn)被砸壞、進(jìn)水等意外,放炮作業(yè)時對傳感器保護(hù)不夠,沖擊波引起振動。井下潮濕會使監(jiān)測接線盒進(jìn)水,接線柱由于長期在井下暴露導(dǎo)致銹蝕氧化,通訊模塊受干擾引發(fā)故障等,數(shù)據(jù)傳輸會受到一定影響。六是更換維修作業(yè)。傳感器內(nèi)部黑白元件未及時更換,檢修傳感器后,未認(rèn)真檢查工作電壓范圍,未定期檢查備用電池。七是操作引起誤報。維護(hù)人員定期調(diào)校瓦斯傳感器或者進(jìn)行斷電試驗(yàn)時,定義類型和定義值不符合有關(guān)規(guī)定;采掘工作面挪移傳感器時,未輕拿輕放;信號線接頭不按規(guī)定連接,未使用防水接線盒;傳感器、線盒引線吊掛不規(guī)范等導(dǎo)致誤報。

3 預(yù)防與處理對策

針對兩礦監(jiān)控系統(tǒng)造成誤報的原因,依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,參考國內(nèi)的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合兩礦的實(shí)際情況,采取如下預(yù)防和處理對策:

3.1嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)制度規(guī)范要求

在嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,集團(tuán)公司、礦兩個層面下發(fā)的監(jiān)控安全管理方面的相關(guān)文件,監(jiān)控部門制定了相關(guān)配套的管理辦法,嚴(yán)格執(zhí)行《峰峰集團(tuán)甲烷傳感器測試及調(diào)校管理工作標(biāo)準(zhǔn)》和《峰峰集團(tuán)關(guān)于加強(qiáng)安全監(jiān)控系統(tǒng)管理的通知》等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

兩礦要求井下調(diào)校和瓦斯超限試斷電工作做到標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、規(guī)范化[3],要求對井下甲烷傳感器超限斷電功能測試周期不得超過10 d,保證安全監(jiān)控設(shè)備有專用電源、專用開關(guān),或者使用抗干擾的濾波模塊或組件。

按照規(guī)程定期維護(hù)甲烷傳感器,對在井下運(yùn)行6～12個月的監(jiān)控分站、電源箱等設(shè)備要按規(guī)程規(guī)定上井檢修,兩礦均建有相應(yīng)臺賬管理,確保每臺下井的監(jiān)控設(shè)備質(zhì)量均是完好的。

3.2加強(qiáng)管理,嚴(yán)格操作程序

首先保證兩礦設(shè)備的可靠安裝。監(jiān)測設(shè)備安裝過程中,必須先接通電源,待設(shè)備運(yùn)行或顯示穩(wěn)定正常后再接通信號線,避免送電瞬間產(chǎn)生高值。嚴(yán)格按照先斷信號線后預(yù)熱再標(biāo)校的原則更換傳感器,防止因瓦斯傳感器故障造成大電流誤傳;拆除瓦斯傳感器的同時也要及時刪除瓦斯傳感器定義。嚴(yán)禁甲烷傳感器同風(fēng)速、溫度、一氧化碳等傳感器共用電源、開關(guān)等[4],以免干擾。

其次兩礦對監(jiān)控中心站測點(diǎn)管理實(shí)行制度化和規(guī)范化,測點(diǎn)定義口對準(zhǔn)確(推行聯(lián)系單方式),確保測點(diǎn)定義與現(xiàn)場監(jiān)控分站端口一致,測點(diǎn)定義類型和現(xiàn)場傳感器類型一致,測點(diǎn)定義量程同現(xiàn)場使用傳感器量程一致,斷電范圍準(zhǔn)確可靠。

兩礦制定了符合自身的管理意見,要求安裝、拆除或變更監(jiān)控設(shè)備及控制端口時,須由監(jiān)控技術(shù)人員出具測點(diǎn)定義/更改/刪除聯(lián)系單[5],聯(lián)系單上應(yīng)注明測點(diǎn)點(diǎn)號,使用地點(diǎn)名稱,報警、斷電、復(fù)電點(diǎn),斷電開關(guān)編號及斷電范圍等,聯(lián)系單一式三份,并有相關(guān)負(fù)責(zé)人簽字,杜絕因測點(diǎn)定義錯誤造成誤報現(xiàn)象。

兩礦進(jìn)一步學(xué)習(xí)先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn),實(shí)行監(jiān)控系統(tǒng)定期(周/旬/月)技術(shù)分析會議制度(故障多時周分析,少時可月分析,嚴(yán)禁不分析),定期對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全面排查分析,查找問題,建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)故障統(tǒng)計記錄,按月總結(jié)分析中斷、誤報的原因,制定針對性的制度或防范措施并執(zhí)行。監(jiān)控安全管理方面的措施必須寫入工作面設(shè)計、作業(yè)規(guī)程或措施之中,全礦貫徹執(zhí)行,形成安全監(jiān)控齊抓共管的局面。

兩礦規(guī)范操作程序,生產(chǎn)期間,輕拿輕放傳感器,并有專人(安監(jiān)員或測氣員)監(jiān)護(hù),兩礦對傳感器加探頭罩保護(hù)以防噴漿、灑水等工作時噴灑在傳感器上,防止傳感器受水或受潮;兩礦對扒矸機(jī)前監(jiān)控線路加護(hù)套保護(hù),防止矸石、扒矸機(jī)大繩甩到其上撕破監(jiān)控線;放炮作業(yè)時要求將瓦斯傳感器撤離到安全地點(diǎn)保護(hù)好,嚴(yán)禁直接放在地上。

3.3加強(qiáng)員工教育培訓(xùn)

首先兩礦加強(qiáng)對監(jiān)測工的日常教育培訓(xùn),充分利用班前、班后和空閑時間學(xué)習(xí)交流業(yè)務(wù)知識,提高職工理論知識和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

其次加強(qiáng)對監(jiān)測工的實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn),充分利用有限的維修室空間和設(shè)備,有計劃、有目的地開展實(shí)地訓(xùn)練,提高職工操作技能,逐步杜絕因操作不規(guī)范造成的誤報事故。

兩礦還特別注重宣傳教育,各單位干部職工要有意識的保護(hù)監(jiān)控線路及設(shè)備,防止碰撞、擠壓等造成傳感器震蕩、線路粘連等,通過宣傳教育,目前兩礦職工對監(jiān)控設(shè)備及線路的保護(hù)意識明顯增強(qiáng)。

3.4加強(qiáng)現(xiàn)場檢查,提高維護(hù)質(zhì)量

大淑村礦和羊冬礦針對以往井下監(jiān)測工執(zhí)勤不到位問題,礦領(lǐng)導(dǎo)就監(jiān)測崗位保證24 h內(nèi)有人值勤問題召開專門會議,以保證及時發(fā)現(xiàn)和處理監(jiān)控設(shè)備及線路故障問題,并做好巡檢記錄和回報記錄。針對個別傳感器和監(jiān)控分站安裝位置不合理問題,兩礦全面檢查各類傳感器和監(jiān)控分站的安裝位置,保證安裝在頂板良好、無淋水且遠(yuǎn)離磁場干擾的地點(diǎn),及時封堵監(jiān)控分站的閑置孔,避免水霧煤塵積聚引起插針短路。

兩礦全面檢查監(jiān)控線路的吊掛,并對使用過的監(jiān)控線路要求及時上井檢查,確認(rèn)線路無隱患后方可再次投入使用,再次使用時不得接入瓦斯傳感器,重點(diǎn)檢查監(jiān)控分站和主接線盒的吊掛,且動力電纜必須同監(jiān)控線路分開吊掛,檢查中對同側(cè)吊掛要求必須保證大于300 mm的間距。

兩礦定期檢查維護(hù)主通訊線路,并對線路上的主接線盒做好標(biāo)識牌,保留檢查記錄。兩礦在夏季潮濕季節(jié),縮短檢查周期并通過加強(qiáng)密封或投放干燥劑做好防潮工作;檢查接線盒與各類傳感器的插頭部位,并對其加固以防脫節(jié),檢查接線盒內(nèi)的接線是否安全可靠;檢查傳感器插頭線和接線盒內(nèi)接線柱等的氧化情況,及時或定期更換傳感器接插件,消滅接頭氧化故障,及時更換不合格或報廢的傳感器。

4 效果分析

表3為2015年某個時段安全監(jiān)控系統(tǒng)誤報次數(shù)統(tǒng)計情況。

表3 2015年某時段監(jiān)控系統(tǒng)誤報次數(shù)統(tǒng)計Table 3 Frequency of false positive alerts of the safety monitoring system in 2015

從表中可以看出,大淑村礦上半年誤報僅為1次,羊東礦誤報為7次(原因:瓦斯超限斷電試驗(yàn)過程中因個別職工操作不熟練,多次調(diào)試才試驗(yàn)成功造成)。

通過一系列的技術(shù)手段和管理措施的有效推進(jìn),兩礦井下監(jiān)控系統(tǒng)防誤報效果十分明顯,監(jiān)控系統(tǒng)的有效性、可靠性進(jìn)一步提高,且運(yùn)行穩(wěn)定,為礦井安全生產(chǎn)提供了有效保障。

5 結(jié)束語

通過系統(tǒng)分析研究冀中能源峰峰集團(tuán)公司大淑村礦和羊東礦安全監(jiān)控頻繁誤報的原因,制定并采取了有針對性的防治措施,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,首先保證監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)可靠,其次加強(qiáng)人員的教育培訓(xùn),并對設(shè)備進(jìn)行定期的檢查維護(hù),是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)有效性、穩(wěn)定性和可靠性的重要保證。經(jīng)過一系列的工程實(shí)踐,兩對礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)誤報次數(shù)顯著下降。目前,此經(jīng)驗(yàn)已在集團(tuán)內(nèi)部全面推廣。

[1] 李繼林.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].煤炭技術(shù),2008,27(11):3-5.

LI Jilin.Present Situation and Development of Coal Mine Safety Monitoring System[J].Coal Technology,2008,27(11):3-5.

[2] 孫繼平.煤礦監(jiān)控技術(shù)裝備與標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2011.

[3] 孫繼平,田子健.煤礦安全監(jiān)測儀器與監(jiān)控系統(tǒng)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2008.

[4] 趙建國,許杰.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)降低誤報技術(shù)研究[J].煤炭與化工,2014,37(11):121-123,126.

ZHAO Jianguo,XU Jie.Study on Coal Mine Safety Monitoring System Reducing Misinformation Technology[J].Coal and Chemical Industry,2014,37(11):121-123,126.

[5] AQ1029-2007.煤礦安全監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)及檢測儀器使用管理規(guī)范[S].國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局,2007.

AnalysisandMeasuresonFrequentFalsePositiveAlertsinSafetyMonitoringSysteminMines

YANGPan
(MineRescueBrigade,FengfengGroup,JizhongEnergyGroup,Co.,Ltd.,Handan056201,China)

False positive alerts occur frequently in the safety monitoring system in Dashuchun Mine and Yangdong Mine of Fengfeng Group, Jizhong Energy Group. On the systematic analysis, four measures were proposed to improve the maintenance quality and reduce the frequency of the false positive alerts: strictly implementing relative regulations, strengthening management, improving staff education and training, and reinforcing filed inspection. Tests have proved the significant reduction of the false alerts in the two mines.

safety monitoring system; false positive alerts; reinforcement

1672-5050(2017)03-0071-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.06.020

2017-01-16

楊 攀(1983-)，男，河北臨漳人，碩士，工程師，從事礦山救護(hù)與安全管理工作。

TD76

A

(編輯:薄小玲)