智能化煤矿安全监测系统变革之路

智能化煤矿安全监测系统变革之路

唐德华

（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039）

摘要：煤作为重要能源，它的安全生产非常重要。近年来，煤矿安全事故频发，给社会带来巨大危害和经济损失，因此如何降低安全事故发生率、保障矿工生命安全已成为一个重大课题。对生产过程进行精益控制，对于减少生产经营风险至关重要，而远程安全监控系统正是解决这一难题的有效途径。煤矿周围环境复杂多变，现场狭小，传统母线电缆信号传输的监控方式不够灵活，膨胀性能差，故障查找难度大。基于此，本篇文章对智能化煤矿安全监测系统变革之路进行研究，以供参考。

关键词：智能化煤矿；安全监测系统；变革之路

引言

国家政策强调将智能化技术和煤炭产业融合发展，以促进煤矿智能化水平的提升，推动煤炭工业的高质量发展。针对煤矿安全监测，国家提出了安全监测监控方针，坚持先抽后采，以风定产，通过应用网络技术，改造煤矿监测监控系统，实现矿井集约化高效生产，提升煤炭系统安全管理水平，形成良性循环态势。通过结合网络技术和煤矿安全生产，有效监测矿井下的有害气体，监控周边环境的变化，实时监测煤矿的安全情况，将监测到的数据传输到监控中心，从而为生产决策提供相应的参考，提升煤矿生产效率。

1煤矿安全管理内容

煤矿安全管理是一项系统性工作，包括安全生产责任制、安全生产规章制度、安全生产教育培训、安全检查监察、事故应急预案、安全生产投入等方面的内容。安全生产责任制是煤矿安全管理的核心，也是各项安全管理措施的基础，安全生产规章制度是保障煤矿生产安全的法规、规章和标准，具有强制性和普适性，是防范事故的重要手段。安全生产教育培训是煤矿安全管理的基础和关键，有利于提高从业人员安全意识和素质，实施安全检查监察，是煤矿安全管理及时发现和纠正安全生产隐患的措施，防范事故发生。制定事故应急预案，做好煤矿安全管理的应急准备，能够在事故发生后迅速、有效地组织救援和处理事故，安全生产投入是煤矿安全管理的基础条件，保障各项安全生产工作的顺利实施。

2煤矿安全监控系统

煤矿安全监控系统中涉及到十分广泛的先进科学技术，其主要功能是对煤矿中风速、温度、烟雾、一氧化碳浓度等会对煤矿生产工作造成影响的因素进行实时监测，其中还包含了安全报警系统，能够在发现问题的第一时间将情况反映给工作人员。煤矿安全监控系统由主机、传感器、电源箱、声光报警器等几个部分组成，再充分结合计算机技术，实现对煤矿生产过程的实时监控，保障煤矿施工人员的生命安全，保证煤矿生产效率。

3煤矿安全监测监控存在的问题

1）在煤矿安全监测监控系统中，传感器的性能有待提升。与系统配接的甲烷、CO传感器，是矿井灾害预测的重要技术装备，深受各单位的重视，但在具体使用中，大多数传感器采用载体催化元件，存在寿命短、灵敏度较差等不足，对矿井有害气体的检测有一定的影响。同时，现场设备的诊断、报警等功能不强，设备远程参数设定难度较大。作为管理维护监控系统的辅助手段，部分系统只能够诊断通讯情况，无法有效判断故障位置以及故障性质，从而无法有效处理故障。2）通信协议不规范，监控系统通信协议不兼容，监测监控系统处于独立状态，各自成体系，无法实现系统资源的共享，从而形成“信息孤岛”现象，阻碍了煤矿安全生产管理水平的提升。3）现场管理水平较低，相关部门强制要求各个煤矿的瓦斯突出矿井，需要装备监测监控系统，并加大煤矿安全生产的管理力度，但是部分煤矿缺乏专业技术人才，对于已经装备好的系统，无法有效使用和维护，对于系统配接的传感器，没有及时进行调校。同时，监测监控相关管理制度不够完善，监督管理不到位，从而制约安全监测监控系统的运行。煤矿环境较为复杂，安全隐患较多，瓦斯气体事故十分常见，而大多数煤矿生产还依赖人力，不管是采矿还是地下安全监控，由工人负责，现代化监测监控系统的覆盖率不够高，导致煤矿安全生产的监测监控水平不理想。

4智能化煤矿安全监测系统变革之路

一是智能化，随着人工智能技术的发展，智能化煤矿井下安全监测系统将成为未来的主要发展方向，能够实现自动化数据采集、处理和分析，从而提高监测的效率和准确性。同时，智能化系统还能够实现自主决策和控制，提高安全性。二是多元化，煤矿井下安全监测技术将不再局限于传统的物理和化学传感器，将是应用多种不同的传感器和监测技术。例如，声波传感器、光纤传感器、图像传感器等，这些技术能够更加全面地监测井下环境。三是可视化，煤矿井下安全监测技术将越来越注重数据的可视化和可操作性，从而使数据更加直观和易于理解。例如，通过虚拟现实技术，可以实现井下环境的三维可视化，使人员能够更好地理解井下环境的复杂性和危险性。四是实时化，煤矿井下安全监测技术将更加注重数据的实时性，通过实时监测和实时数据分析，可以更加快速和准确地掌握井下环境的变化情况，及时采取措施降低事故风险。五是人机协作，人机协作将成为煤矿井下安全监测技术发展的重点，通过智能化系统和传感器设备，与矿工进行互动和交流，实现更加人性化的监测模式。五是数据共享，煤矿井下安全监测技术将注重数据共享和协同，通过信息共享和集成，实现监测数据的集成和分析，以便更好地实现风险评估和预警，降低煤矿事故的发生率。未来我国煤矿井下安全监测将会更加智能化、无线化、多元化、实时化，实现对煤矿井下安全的全方位监测和管理，从而保障煤矿工人的安全与健康。

5煤矿安全监控系统的维护措施

5.1谨慎选择设备类型

在进行设备类型选择时，煤矿企业要根据系统存在的问题，有针对性地选择能够优化系统的设备，设备类型需要满足煤矿自身生产需要，要具有良好的适配性。首先，煤矿企业要对企业自身生产水平和运行状态进行系统分析，再对所需设备的防潮性能、抗干扰性能等进行综合考量。此间充分结合大数据技术对上述考察数据参数进行科学分析处理，进而选择真正能够满足企业需求的系统设备。

5.2排查风险源

煤矿安全监控系统的故障通常分为两类，即人为因素导致的故障和系统故障，要分别对这两类型的故障进行风险源排查。具体排查方法如下：（1）系统故障风险源排查。工作人员要使用现代化信息技术手段进行风险源排查，比如利用云计算、大数据技术完成对故障发生位置、程度的系统化分析，并结合量化管理知识，深入挖掘故障相关信息，从而采取合理的措施排除故障。（2）人为因素导致故障风险源排查。首先相关部门要优化企业人力资源管理体系，配备专业的技术团队。然后再由工作人员按照合理的班组检修制度，完成对风险源的排查工作。对于安全监控系统在运行过程中常见的信号中断问题，工作人员要重点完成对安全监控系统的主要传输电缆的线路检查工作。

结束语

我国矿山安全生产仍处在爬坡过坎的关键时期，安全状况不稳定，安全隐患不容懈怠。面对煤矿安全生产的高要求，必须大力推进井下安全监测技术紧跟时代的步伐，在创新和发展中走好技术变革之路，实现更加高效、精确、可靠的煤矿安全监测。

参考文献

[1]蔡强.矿井环境智能化安全监测技术的研究现状[J].内蒙古煤炭经济,2023(01):106-108.

[2]高国忠.数字化煤矿安全监测监控系统的应用与实践[J].产业创新研究,2022(20):94-96.

[3]陈小林.智能化矿山建设背景下的煤矿监管监察模式[J].煤矿安全,2022,53(08):237-241.

[4]邢呈呈.煤矿安全智能化体系建设思路探讨[J].能源技术与管理,2021,46(05):16-17+92.

[5]赵飞.基于智能化技术的煤矿掘进工作面安全监测与预警技术研究[J].能源技术与管理,2020,45(06):142-143+185.

作者简介：唐德华（1984-），男，工程师，现就职于中煤科工集团重庆研究院有限公司，主要研究方向为煤矿智能化、煤矿灾害预警、煤矿监控系统。