煤矿 双预控 信息化体系建设效果研究.pdf

收稿日期2020－05－30 基金项目中央高校基本科研业务费资助项目（3142020037，3142020059） 作者简介王二鹏（1994－），男，山东聊城人，华北科技学院安全工程学院在读硕士研究生，研究方向安全生产监管与应急管理。 E－mail1244233578＠ qq. com 煤矿“双预控”信息化体系建设效果研究 王二鹏1，赵万庆2，姚绒绒1，姚 璐1，孙学芳1，马汉鹏3 （1. 华北科技学院 安全工程学院，北京 东燕郊 065201； 2. 枣庄矿业（集团）有限责任公司田陈煤矿，山东 滕州 277523； 3. 华北科技学院 安全培训部，北京 东燕郊 065201） 摘 要 本文依托田陈煤矿“双预控”体系运行系统，以行业标准、规范及危险源辨识方法为依据， 将信息化手段引入风险分级管控和隐患排查治理工作过程中，通过构建矿井编码智能四级预警系 统、设备智能化点检和安全培训教育虚拟现实智能仿真系统，全面地阐述信息化支撑下的风险预控 及隐患排查治理的新体系。 利用 SPSS 24. 0 软件统计分析 2016 年～2019 年期间田陈煤矿在“双预 控”体系下出现的违章行为及违章人数，并以此为依据，对信息化支撑下的“双预控”效果进行评 价。 根据评价结果对“双预控”体系进行及时地更新和完善，以推进“双预控”体系工作科学化、信 息化、标准化，最终实现安全关口前移。 关键词 双重预控体系；信息化建设；煤矿安全 中图分类号 TD77 文献标志码 A 文章编号1672－7169（2020）03－0061－06 Research on the construction effect of “double pre－control” inatization system in coal mines WANG Erpeng1，ZHAO Wanqing2，YAO Rongrong1，YAO Lu1，SUN Xuefang1，MA Hanpeng3 （1. School of Safety Engineering，North China Institute of Science and Technology，Yanjiao，065201，China； 2. Tianchen Coal Mine，Zaozhuang Mining Group Co. ，Ltd. ，Tengzhou，277523，China； 3. Safety Training Department，North China Institute of Science and Technology，Yanjiao，065201，China） AbstractThis paper relies on the operation system of ＂double pre－control＂ system in Tianchen Coal Mine. Based on industry standards，codes and hazard identification s，ination technology is introduced into the process of risk classification control and hidden danger investigation and treatment. Through the construc⁃ tion of mine coding intelligent four－level early warning system，virtual reality intelligent simulation system of equipment intelligent spot inspection and safety training education，the new system of risk pre－control and hid⁃ den danger investigation and treatment supported by ination technology is comprehensively expounded. By using software SPSS 24. 0 to analyze the violations and the number of violators in Tianchen Coal Mine during 2016 to 2019 under the ＂double pre－control＂ system，and based on this，the ＂dual pre control＂ effect under the support of ination technology is uated，in order to update and to improve the ＂double pre－control＂ system in time according to the uation results，with a view to promoting the scientific，inationized and standardized work of the ＂double pre－control＂ system，moving forward the security barrier in the end. Key wordsdual pre－control system；ination construction；coal mine safety 16 第 17 卷第 3 期 2020 年6 月 华北科技学院学报 Journal of North China Institute of Science and Technology Vol. 17 No. 3 Jun.2020 0 引言 煤矿的安全管理工作一直是煤矿管理体系的 首要工作，随着现代化信息技术的飞速发展，如何 利用现代化的信息技术从根本上解决煤矿安全隐 患问题，提高安全管理效率，防止煤矿事故的发 生，保障职工生命安全，成为煤矿现代化进程的重 中之重［1，2］。 孙继平［3］教授提出“互联网＋煤炭”的信息化 技术，运用信息化技术加强对矿用重大设备管控、 对人员持证上岗监控以及对运输和机电系统防碰 撞预控，全面提升煤矿安全生产水平，保障职工生 命安全。 赵菊［4］和郝志伟［5］从信息化管理方面 入手，分别阐述了集团公司和煤矿企业“双预控” 信息化体系建立和实现，并搭建“双预控”信息化 管理体系，切实提升煤矿企业安全生产标准化水 平。 孙树根［6］等人阐述了李村煤矿信息化系统 的建立与实现，并对其应用效果进行分析，认为信 息化的应用煤矿企业的安全生产提供了强有力的 保障。 综上所述，专家学者将信息化技术引入到煤 矿安全生产管理领域，建立了煤矿“双预控”信息 化体系，在煤矿“双预控”信息化体系的运行效果 上的研究比较少，基于此本文结合配对样本 t 检 验方法，为煤矿信息化建设提供参考。 田陈煤矿隶属于山东能源枣矿集团，是一座 融煤炭开采加工、机械加工制造、煤矸石发电、生 物发电等为一体的综合效益型矿井，连续多年被 评为一级安全生产标准化矿井，近年来，矿井不断 推行信息化、自动化、智能化建设，并取得了良好 的成效，现就该矿信息化技术应用对“双预控”系 统的影响进行探索研究。 1 以信息化推进“双预控”建设体系 内涵 “双预控”即双重预防机制，包括安全风险管 控和隐患排查治理两个方面的内容［7］。 随着矿 井技术装备的升级改造，高技术、高水平人才的引 进，矿井安全生产管理水平得到了不断地提升，逐 步形成了集煤矿监测监控数据分析处理的，以数 字化、自动化、智能化信息技术为支撑，以煤矿安 全规程为依据的风险管控和隐患排查治理防控新 体系。 从而实现对矿井事故隐患的自动评价与预 测，达到把风险控制在隐患形成之前、把隐患消灭 在事故前面的目的［8］。 2 信息化支撑“双预控”体系流程 2. 1 “双预控”系统建设中引入信息化技术 矿井采用了枣矿集团双重预防体系管理平 台，对风险分级管控及隐患排查治理工作进行信 息化运作。 风险分级管控可分为三个方面的内容，分别 是风险辨识、风险评估以及风险控制［9］。 对矿井 内存在的风险进行辨识及评估后，编写风险辨 识评估报告，并将此报告上传至双重预防管理 平台，平台将较大及以上风险纳入矿井多层级 的监督管控范畴，确保治理时限前完成相关的 风险防控措施，超期则系统自动进行报警并发 送消息至上级主管负责人，完善了管控措施的 监督机制。 将信息化技术引入矿井“五级六步”隐患排 查治理方法，对隐患排查治理的全过程采用了信 息化的技术手段，对排查出的各类隐患进行了 A、 B、C 级分级督办、挂牌管理，如图 1 所示，通过上 传至网络平台，采用网络公开、限期治理、跟踪督 导等多种形式实现了对隐患整改的全过程进行 监督。 图 1 隐患闭合验收考核体系 对现场排查出的问题，按照“排查、记录、汇 报、整改、验收、考核”六个步骤抓落实，抓闭合， 通过信息化技术实现问题回溯，对录入信息化系 统的问题进行大数据分析，超前防范，实现责任、 资金、措施、期限、应急预案或措施“五落实”。 另 外，根据数据分析结果，突出“排查大系统、治理 26 华北科技学院学报2020 年第 3 期 大隐患、防范大事故” 的工作重点，全方位落实 “安全第一、预防为主、综合治理”安全生产工作 方针，针对薄弱环节、事故高发区域，加大安全巡 查和监督整改力度，实行专职安监人员和专业技 术人员联动制度，成立采掘、机运、通防、质量四支 督查小分队，每周两次集中巡查活动，做到“系统 查、查系统”，为大系统的安全提供了保障。 2. 2 建立矿井编码智能四级预警系统 建立矿井编码智能预警系统，实现了对隐患 的全方位无人化智能管控，根据整改完成时限进 行区队、专业科室、分管矿长、矿长四级预警，如图 2 所示。 图 2 四级预警系统图 一级预警（预警到隐患所在区队）在本矿井 内发生的任何隐患，都在收到的第一时间输入编 码管理程序，隐患一旦进入编码程序，就由系统自 动通过手机短信马上告知所在区队的党政正职干 部。 接到短信的区队负责人必须及时安排处理， 不得逾期。 二级预警（预警到分管的专业部室）区队对 隐患整改不及时，导致隐患整改超期 12 小时的， 由编码智能预警系统通过短信升级告知分管的专 业部室的分管副总和部长，接到短信的副总和部 长要负责组织整改落实工作。 三级预警（预警到分管矿领导）当分管的专 业部室整改落实不及时，24 小时内未将隐患整改 销号时，系统将自动发送短消息告知分管该专业 部室的矿领导，矿领导要负责组织落实整改工作。 四级预警（预警到矿长）如果隐患仍然没有 进行整改，导致隐患逾期 36 小时或整改落实不 力，导致 12 小时内再次发生隐患的，由矿长和编 码智能预警系统通过短信再升级告知主管矿长， 矿长要组织召开矿领导班子会议，对该条隐患按 事故级别组织分析，制定隐患整改措施，提出对责 任人的处理意见，并由主管矿长监督隐患的最终 整改落实工作，最终完成隐患销号。 2. 3 实现设备智能化点检，保障设备安全 运行效率 矿井自主开发了机电设备点检智能化录入系 统，为每台设备设施配置了身份识别信息 IC 卡， 建立设备设施电子档案，在井上下建立了 WIFI 基站，实现矿井范围内无线网络全覆盖［10］。 安排 专职人员携带智能 PDA 手机对井上下全部电气 设备进行巡检，检修人员可通过手持智能 PDA 手 机向地面智能化点检值班室发送所需维修电气的 36 第 3 期 王二鹏等煤矿“双预控”信息化体系建设效果研究 相关信息（包括需维修设备的所在区域、维修类 型，需要携带的零部件和人员数量），由系统自动 将此信息发送至电气设备维修工的智能 PDA 手 机，安排维修工对设备进行检修，并把维检设备信 息存储到电脑服务器。 该系统将数据的收集、分 析处理、保存汇同绩效考核融为一体，实现了设备 管理的高效化、规范化、精细化、现代化、智能化， 有效地保障了设备安全运行效率，如图 3 所示。 图 3 机电设备点检图 2. 4 建立安全培训教育虚拟现实智能仿 真系统 引进 VR 虚拟现实智能仿真系统，以提高矿 井安全生产管理水平，提升职工安全操作技术水 平。 通过 VR 眼镜模拟出一种高度可视化、沉浸 式的虚拟现实环境，给人一种身临其境的感觉，为 理论培训和实战操作培训提供基于虚拟现实的人 机交互演练，提升职工的安全防范意识和实际操 作能力，为矿井的安全教育培训工作提供了一种 全新的技术手段，提高了管理、培训效果。 3 以信息化为支撑风险防控及隐患 排查治理体系效果评价 3. 1 数据收集 从 2016 年开始，矿井将信息化技术逐步引入 “双预控”系统建设中去，根据田陈煤矿年度报告 得到 2016 年～2019 年违章行为及违章人数统计 数据，见表 1。 表 1 违章人员状况统计表（2016～2019 年）人次 时间 问题 分类 违章行为统计 项数 违章性质轻微 项数 违章性质一般 项数 违章性质严重 项数 2016 年 责任制落实不好194141 环境危害因素195150432 业务知识缺乏11890262 配合协调不好4635110 其它10820 2017 年 责任制落实不好211470 环境危害因素189158301 业务知识缺乏13195333 配合协调不好3515191 其它12570 46 华北科技学院学报2020 年第 3 期 续表 时间 问题 分类 违章行为统计 项数 违章性质轻微 项数 违章性质一般 项数 违章性质严重 项数 2018 年 责任制落实不好161420 环境危害因素474160 业务知识缺乏443770 配合协调不好211731 其它161330 2019 年 责任制落实不好151320 环境危害因素3929100 业务知识缺乏403370 配合协调不好292351 其它10910 3. 2 对引入效果进行评价 选取 2016 年与 2019 年违章人员状况统计数 据，见表 2，基于配对样本 t 检验方法运用 SPSS 24. 0 软件对信息化技术支撑下的“双预控”体系 建设运行前后违章人员数量变化进行评价。 首先提出配对样本 t 检验的零假设 H0为在 信息化支撑下的“双预控”体系运行前后人员违 章数量无显著性差异，表述为 H0x－y ＝ 0。 然后 运用 SPSS 24. 0 软件对统计数据进行配对样本 t 检验，见表 3。 表 2 2016 年与 2019 年违章人员状况统计数据 问题分类违章行为统计违章性质轻微违章性质一般违章性质严重 时间2016 年2019 年2016 年2019 年2016 年2019 年2016 年2019 年 责任制落实不好191541314210 环境危害因素1953915029431020 业务知识缺乏11840903326720 配合协调不好4629352311501 其它1010892100 表 3 配对样本 t 检验 配对差值 平均值 差值 标准差 标准误差 平均值 差值 95％ 置信区间 下限上限 t自由度显著性Cohen’sd 配对 12016 年－2019 年25. 544. 4139. 9314. 71446. 2862. 568190. 0190. 574 由上表数据可知取显著性水平 α 为 0. 05， 由于概率 p 值为 0. 019 小于显著性水平 α，应该 拒绝原假设 H0（ H0x－y＝0），即认为“双预控”运 行前后人员违章数量差值的总体均值与 0 有显著 性差异，承认在信息化支撑下的“双预控”体系运 行前后人员违章数量具有显著性差异。 由于呈现出显著性差异（p＜0. 05），可使用效 应量研究差异幅度情况；我们采用 Cohen’s d 值 来表示效应量大小，效应量小、中、大的区分临界 点分别是0. 20、0. 50 和 0. 80，根据公式 Cohen’s d＝ Δ ／ σ＝25. 5／44. 413＝0. 574 因此，显著性差异效应量为中等显著性［11］。 4 结论 （1） 矿井信息化技术的应用，推动了煤矿 “双预控”体系建设的现代化升级改造，在实际安 全生产工作中取得了一定的成效，但责任制落实不 好导致的违章行为下降不太明显。 可见，在推进矿 井信息化技术的同时，仍需强化责任意识，严格落 实安全责任制度，保证安全生产工作的顺利进行。 （2） 加强对“双预控”宣传培训，提升全员风 险辨识能力、辨识水平，力求做到早辨识、早发现、 早防范、早治理，防止风险转化为隐患，真正做到 从源头上预防事故、从根源上治理事故，将事故消 56 第 3 期 王二鹏等煤矿“双预控”信息化体系建设效果研究 灭在萌芽状态，从而保障职工自身生命安全。 （3） 加大对信息化技术装备的投入和更新改 造力度，引进国内外先进的技术装备，及时淘汰落 后的生产工艺，改善作业环境，提升安全管理水平， 以期更好更快的推进“双预控”体系建设工作。 （4） 在煤矿“双预控”体系建设中信息化系 统的应用，为及时发现井下存在的事故隐患提供 保障，为煤矿企业安全管理注入新活力，为推动煤 矿安全管理工作向着高效化、智能化、规范化方向 发展提供新动力。 目前，矿井的信息化技术仍处 于起步阶段，数字化矿井的发展前景十分广阔，建 设智慧矿山的探索之路充满了挑战。 参考文献 ［1］ 曹磊. 基于 Oracle 数据库的煤矿安全预控体系的研究［J］. 电子技术与软件工程，2014（8）217. ［2］ 姚绒绒，马汉鹏，王语萌 . 煤矿风险分级管控与隐患排查治 理相关性初探［J］. 华北科技学院学报，2019，16（4）109 －113. ［3］ 孙继平 . “互联网＋煤炭”与煤矿信息化［J］. 煤炭经济研 究，2015，35（10）16－19. ［4］ 赵菊，刘辉，霍晓林 . 信息化技术在煤矿双预控管理体系中 的应用探讨［J］. 决策探索（中），2019（8）24－25. ［5］ 郝志伟，郝梦晨 . 煤矿集团双预控管理信息化的应用研究 ［J］. 现代工业经济和信息化，2018，8（16）62－64. ［6］ 孙树根，沈红波 . 李村煤矿信息化建设的实践应用研究 ［J］. 山东煤炭科技，2018（7）201－203. ［7］ 国务院安委会办公室印发实施遏制重特大事故工作指南 构建双重预防机制的意见 ［ J］ . 中国应急管理，2016 （10）33－35. ［8］ 甘建 . “双重预防体系”建设在企业安全管理中的探索与应 用［J］.百科论坛电子杂志，2018（18）700－701 ［9］ 王语萌 . 我国煤矿双重预防机制建设研究［D］. 燕郊华 北科技学院，2019. ［10］ 白景峰 . 田陈煤矿安全管控体系构建研究［D］. 济南山 东大学，2012. ［11］ 薛薇编著 . SPSS 统计分析方法及应用（第 4 版）［M］. 北 京电子工业出版社，2017. ������������������������������������������������������������������������������������������ 勘 误 声 明 本刊 2020 年第二期（总第 84 期）发表的马晓慧等所著论文不同品种紫花苜蓿对镍的吸收累积特 性的研究，位于第 61 页的表 3 和表 4 出现错行，特向文章作者及广大读者致歉，并更正如下 表 3 不同品种紫花苜蓿茎叶部分 Ni 含量μg／ g 品 种 Ni 处理浓度（μg／ ml） 1369 前景69. 5810. 42aA200. 7419. 60aB325. 8753. 61abC396. 2480. 06aC 超人99. 605. 23bA189. 8218. 12aA476. 5076. 86bB583. 53120. 52abB 三得利87. 9910. 75bA159. 7629. 71aAB226. 2039. 77aB390. 3488. 52aC 北极熊86. 786. 81bA225. 5152. 59aAB297. 3088. 86aB477. 48148. 29abC W131990. 028. 34bA199. 2245. 27aAB337. 78150. 92abB610. 3644. 70bC 表 4 不同品种紫花苜蓿根部 Ni 含量μg／ g 品 种 Ni 处理浓度（μg／ ml） 1369 前景1442. 24205. 09aAB900. 49110. 87abA2624. 14275. 92cC2064. 09593. 34abBC 超人1649. 89238. 14aB602. 0093. 46aA1918. 51507. 19bcB2785. 31663. 66bcC 三得利1368. 7388. 99aB701. 5381. 55aA1717. 98392. 96bB1444. 59186. 13aB 北极熊1462. 5488. 94aB1137. 86167. 03bcA1206. 17534. 03aAB2313. 81227. 14bC W13191579. 76106. 08aA1305. 54313. 27cA1649. 5835. 36bA3378. 59377. 56cB 66 华北科技学院学报2020 年第 3 期