基于信息化的煤礦安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的設(shè)計及應用分析

申偉鵬

（山西煤炭運銷集團神農(nóng)煤業(yè)有限公司，山西晉城 048400）

煤礦礦業(yè)想要正常作業(yè)必須要先保證作業(yè)安全。只有安全管理工作的有效開展才能提高作業(yè)效率、保障煤礦經(jīng)濟收益。當前，我國在煤礦開采時，進行安全管理的方式是使用人工宣傳以及對重點崗位監(jiān)督檢查，安全管理工作想要切實發(fā)揮作用，主要是由作業(yè)人員對煤礦開采管理制度執(zhí)行情況決定的，存在很大的主觀因素，安全管理工作開展效率低。尤其是當前在礦井下作業(yè)更多使用自動化方式，形成“多點位、距離長、面積廣”煤礦開采格局，僅僅使用傳統(tǒng)安全管理方式無法保證煤礦開采的高效性以及安全性[1]。

結(jié)合當前信息化發(fā)展的水平以及新型煤礦開采作業(yè)的方式，本論文分析了煤礦開采過程中使用信息化技術(shù)手段進行安全作業(yè)的管理體系以及應用情況。這套新型管理體系能夠全面梳理煤礦開采作業(yè)的各個流程，準確識別出每個流程存在的安全風險隱患，同時還可以對開采全過程使用的安全管理方式以及監(jiān)督體系進行完善，通過利用現(xiàn)代安全管理科技設(shè)備，真正實現(xiàn)了智能化安全管理、隱患排查以及自動化警鈴提示，從“人員、機械、環(huán)境、管理”四個方面架構(gòu)出一套完善的自動化安全管理系統(tǒng)，真正實現(xiàn)對煤礦開采各個流程進行信息化管理[2]。當前這套管理系統(tǒng)已經(jīng)應用于多個煤礦作業(yè)現(xiàn)場。對應用后的實際情況進行調(diào)查、統(tǒng)計后得出，常德煤礦德輝公司某礦應用了這套安全管理系統(tǒng)之后，節(jié)約了35.7%的安全管理人員，煤礦安全事故發(fā)生數(shù)量也減少了91.6%。

1 礦井安全生產(chǎn)管理架構(gòu)

為了保證煤礦作業(yè)過程中的安全性，在建立安全管理系統(tǒng)時需要綜合考慮到人員、機械設(shè)備以及周圍環(huán)境等多方面因素，因此需要利用信息化技術(shù)以及智能化手段構(gòu)建“人員、機械、環(huán)境、管理”環(huán)環(huán)相扣的安全管理系統(tǒng)。通過在煤礦作業(yè)過程中應用這套“人員、機械、環(huán)境、管理”安全管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對煤礦開采各個環(huán)節(jié)進行安全生產(chǎn)管理。所以使用信息化技術(shù)對煤礦開采工作進行安全生產(chǎn)管理主要有以下幾個方面：一是建立健全人員安全作業(yè)管理系統(tǒng)；二是建立健全設(shè)備安全作業(yè)管理系統(tǒng)；三是建立健全作業(yè)環(huán)境安全管理系統(tǒng)；四是建立健全保障管理效果系統(tǒng)[3]。

結(jié)合當前煤礦作業(yè)安全管理架構(gòu)，想要真正利用信息化技術(shù)對煤礦作業(yè)進行安全管理，就必須建立信息化安全管理系統(tǒng)、智能化技術(shù)隱患排查系統(tǒng)、風險隱患自動報警系統(tǒng)、標準化作業(yè)安全管理系統(tǒng)等于一體的信息化綜合安全管理平臺，通過建立綜合安全管理平臺，在煤礦開采作業(yè)過程中，全方位實時監(jiān)測出現(xiàn)的任何一個危險源，通過使用信息化手段進行管控，實現(xiàn)實時、高效進行安全管理，確保在煤礦開采過程中不出現(xiàn)任何安全事故[4]。

2 構(gòu)建信息化安全生產(chǎn)管理體系

使用智能化技術(shù)對煤礦開采全過程進行風險監(jiān)控排查與管理是依靠實時精確的GPRS 技術(shù)實現(xiàn)的。按照煤礦下不同作業(yè)區(qū)域工人的不同作業(yè)分工設(shè)定工人權(quán)限，并且在煤礦內(nèi)劃分網(wǎng)格進行管理。每一個下煤礦的工人都要攜帶一臺GPRS 定位設(shè)備，當GPRS 設(shè)備顯示工人出現(xiàn)在他不應該出現(xiàn)的地方后，該設(shè)備自動報警，并要求人員立即回到自己工作的區(qū)域并將該信息上傳到終端平臺。與此同時，作業(yè)管理制度還應當增加對擅離區(qū)域人員的處罰規(guī)則，從科學技術(shù)以及制度管理兩個方面避免因為人為因素導致安全事故的發(fā)生。

利用智能化手段對煤礦作業(yè)安全生產(chǎn)培訓進行管理，最關(guān)鍵的是要建立高效率高質(zhì)量的培訓體系，以達到能夠?qū)T工培訓進行監(jiān)督、對培訓結(jié)果進行驗收的目的。對于不同工作任務的員工要建立不同的培訓系統(tǒng)，員工可以登入手機APP 或者利用電腦終端登入培訓平臺自行進行學習，平臺自動檢測員工學習情況并生成電子檔案，同時將員工參加培訓的情況納入年終考核指標。

當前使用自動化手段進行煤礦開采工作不斷推廣，各種自動化設(shè)備也越來越多地應用于煤礦開采工作中，自動化設(shè)備正常運作不僅僅可以影響煤礦開采工作的效率，對作業(yè)安全也能起到很大的影響。安裝完自動化設(shè)備之后要結(jié)合煤礦內(nèi)實際情況定期對設(shè)備進行維護，提高自動化設(shè)備工作的穩(wěn)定性。當前大部分煤礦公司仍然采用傳統(tǒng)的人工點檢方式對設(shè)備情況進行跟蹤記錄，不僅僅工作效率不高，還容易受主觀因素影響出現(xiàn)錯誤。山西煤炭運銷集團某礦購買使用了一臺高科技設(shè)備，該設(shè)備可以在全壽命周期內(nèi)進行安全管理，并定期建立電子安全檔案，它可以對設(shè)備的運行情況實時進行監(jiān)測跟蹤，一旦發(fā)現(xiàn)安全風險立即報警并上傳數(shù)據(jù)到終端平臺[5]。

3 構(gòu)建智能風險報警監(jiān)測管理體系

在煤礦開采過程中會出現(xiàn)很多危險源，傳統(tǒng)安全管理方式識別出危險源之后主要依靠開會或者宣傳板公示的方式進行發(fā)布。這種提示風險的方式不能對員工起到警示效果，也無法在第一時間對員工進行預警，安全管理工作效率不高。山西煤炭運銷集團某礦自主研究出了一套新的智能危險源警示監(jiān)測系統(tǒng)，它集風險管理、安全管理、井下環(huán)境實時監(jiān)測和自動報警于一體，極大程度地提高了安全管理工作效率。

首先，這套系統(tǒng)將煤礦內(nèi)出現(xiàn)的隱患和風險進行整合，結(jié)合不同網(wǎng)格的安全情況進行科學劃分網(wǎng)格，結(jié)合人員攜帶的GPRS 系統(tǒng)，一旦人員出現(xiàn)在危險源附近，系統(tǒng)將自動識別出風險并報警上傳數(shù)據(jù)。

其次，利用三維可視化技術(shù)進行檢測，按照不同網(wǎng)格安裝可視設(shè)備實時監(jiān)控作業(yè)區(qū)域內(nèi)的作業(yè)情況，一旦發(fā)現(xiàn)不應該在此區(qū)域工作的人員出現(xiàn)，立即發(fā)生警報，并要求其撤離，避免發(fā)生煤礦事故。

最后，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，集中對煤礦內(nèi)的火災報警設(shè)備、瓦斯泄露報警設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備進行控制，實現(xiàn)了報警系統(tǒng)與風險信息推送于一體，極大程度地提高了安全管理工作效率。

為了保持煤礦作業(yè)設(shè)備穩(wěn)定運行，不僅僅需要對運行狀態(tài)進行監(jiān)控，還需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)備上安裝監(jiān)控報警系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以實時對設(shè)備運行的情況進行檢測，并將檢測情況同設(shè)備原來在系統(tǒng)中儲存的情況進行比對，快速分析出設(shè)備當下的工作狀態(tài)。通過對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對可以先后兩組參數(shù)的不同，然后系統(tǒng)自動對異常參數(shù)進行記錄、分析以及提示風險，以便維修人員可以第一時間查找出儀器哪個部位出現(xiàn)故障，精準進行維修，進而保證設(shè)備在健康狀態(tài)下穩(wěn)定運行。這套系統(tǒng)還能夠?qū)υO(shè)備進行跟蹤反饋的結(jié)果自動生成一份電子版的“體檢報告”，報告中列明需要維護維修的部件，有效地解決了設(shè)備沒有按時維護、維護效果差的問題，不僅僅可以保障設(shè)備穩(wěn)定運行，還可以延長設(shè)備使用壽命[6]。

通過使用這套系統(tǒng)對設(shè)備進行監(jiān)測，徹底實現(xiàn)了對煤礦作業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的風險源進行全方位實時監(jiān)測，并且還可以自動分析某個時間段內(nèi)出現(xiàn)的風險，為設(shè)備維修以及風險控制提供可靠依據(jù)。

煤礦作業(yè)風險報警管理系統(tǒng)見圖1(a)，煤礦作業(yè)安全管理系統(tǒng)見圖1(b)。

圖1 風險報警智能監(jiān)測系統(tǒng)

4 構(gòu)建智能化隱患排查安全體系

對隱患進行排查以及防治工作在煤礦作業(yè)安全管理工作中非常重要，其意義在于對煤礦開采作業(yè)過程中出現(xiàn)的風險及時識別并排查治理。當前大多數(shù)煤礦企業(yè)都使用定期排查的方式對危險源進行排查統(tǒng)計，然后將統(tǒng)計結(jié)果下發(fā)給相關(guān)部門進行整改，這個過程基本上使用的都是紙質(zhì)文件，沒有對整改情況和整改進度進行匯總，很難實現(xiàn)隱患防治全覆蓋。為了更好地解決這個問題，山西煤炭運銷集團某礦自主研發(fā)了一套隱患風險智能防治安全系統(tǒng)，它的防治原理見圖2。

圖2 風險智能化排查安全體系

由圖2 可以看出，這套系統(tǒng)主要是利用信息化技術(shù)，首先將作業(yè)區(qū)域劃分為網(wǎng)格并編上號碼，給每一個網(wǎng)格都建立檔案，然后成立專門負責整改的部門，按照編號逐一對網(wǎng)格情況進行安全排查，將每個網(wǎng)格排查情況都建立專門的電子檔案輸入到該智能防治系統(tǒng)中。系統(tǒng)根據(jù)不同隱患的類別自動把整改通知發(fā)往各部門，由該部門負責整改的人員進行整改，整改完畢后在系統(tǒng)上進行反饋，專門負責整改的部門收到整改反饋之后，到該網(wǎng)格區(qū)域進行驗收，確定整改完畢之后在系統(tǒng)上關(guān)閉該風險預警，真正實現(xiàn)預警、整改、監(jiān)督閉環(huán)管理[7]。

5 安全標準化管理

當前煤礦安全管理工作中存在管理工作繁雜、管理標準不明確、工作不好開展的問題，為細化管理標準、規(guī)范管理制度、建立安全管理部門、規(guī)范人員作業(yè)標準，要求所有煤礦人員持證上崗。在具體工作時使用移動監(jiān)測設(shè)備對作業(yè)情況實時監(jiān)控，建立了一套完整的安全管理系統(tǒng)，避免因為操作不規(guī)范產(chǎn)生安全事故。

當前這套系統(tǒng)安全管理系統(tǒng)已經(jīng)被很多煤礦公司應用。山西煤炭運銷集團某礦在使用了這套管理系統(tǒng)之后，安全部門的人員照之前減少了12人，安全事故發(fā)生的次數(shù)由原先的平均每個月發(fā)生27.7次降低到了平均每個月發(fā)生21.6 次，極大程度地提高了安全管理工作開展的效果，具體應用情況見表1。

表1 山西煤炭運銷集團某礦使用新系統(tǒng)前后管理效果統(tǒng)計表

6 結(jié)語

對于當下煤礦安全管理工作中存在的管理方式落后、管理方法簡單、管理效果不好等問題，山西煤炭運銷集團某礦利用信息化技術(shù)研發(fā)出一套煤礦安全管理智能化系統(tǒng)，本文對這套系統(tǒng)進行了深入研究。研究結(jié)果顯示，這套智能化系統(tǒng)的架構(gòu)主要有：人員安全作業(yè)管理系統(tǒng)、設(shè)備安全作業(yè)管理系統(tǒng)、作業(yè)環(huán)境安全管理系統(tǒng)以及保障管理效果系統(tǒng)。這套系統(tǒng)應用后實現(xiàn)了風險排查、隱患防治、安全整改全過程信息化、智能化管理控制，應用這套系統(tǒng)之后該公司從事安全管理的職工數(shù)量減少了52.2%，安全事故發(fā)生率減少了91.1%，該系統(tǒng)極具推廣價值。