煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势.pdf

科学管理 314 2020年第6期 近些年来，我国的煤矿企业越来越重视安全生产 问题，而为了提高安全生产的能力，各大中型企业开 始大力使用煤矿监测监控系统，它能够起到提供灾害 预警数据，对环境情况及时进行监控的作用，从而使 煤矿的安全生产得到了一定的保证。但这并不意味着 我国在这方面的工作已经取得了成功，根据调查发 现，我国在这方面的工作仍然存在一定的缺陷，因此 急需要相关专家找到完善的解决措施。 1 煤矿安全中监测监控技术的必要性 众所周知煤炭生产工作大部分都是在地下进行 的，煤炭生产工作存在较大的特殊性和风险性，其不 但拥有地面作业的风险因素，另外还有地下工作的特 殊性风险因素，假如达不到良好的监测效果，很容易 出现较多的安全生产事故。此外，煤矿生产和采掘容 易遭受各种环境的干扰，使其外部条件和生产时间产 生较大的差异，对于煤矿生产和采掘的风险评价同样 有着较大的不确定性，假如只根据普通的测评方式就 极易忽略一些潜在风险，致使煤矿开采中潜存着重大 的安全风险，利用现代化先进的监测监控技术能够有 效针对安全风险展开检测，更好的免除或者防止安全 事故的出现，确保煤矿生产和采掘工作的安全度。 2 煤矿安全监测监控技术现状 2.1 安全监测技术标准化工作的完善 在煤矿安全规程就有确切指出所有的矿井 都必须配置矿井安全监测监控系统。并且矿井安全监 测监控系统的安装、应用与维护都需要按照本规程与 有关规范来实施。因为颁布了相关的规程准则，在很 大程度上提升了煤矿安全监测监控系统的全面牢靠性 与安全性。 2.2 煤矿安全监测监控系统监管人员业务水平 有待提高 煤矿安全监测监控系统属于是集多项技术于一身 的现代化讯息控制程序，想要熟练掌握监测系统并将 其最大的作用施展出来，就必须拥有较高的技能，但 是在近些年中，我国有许多高校的煤矿专业都已经暂 停招生，人们对该领域欠缺相关的认知，致使该行业 的专业人才严重匮乏，关于安全监测监控方面的员工 也比较欠缺工作经验。当前，煤矿监管部门已依照此 情况提升了对于工作人员的培训，但是因为受到各类 原因的干扰，使得工作人员的技术水平各不相一，导 致煤矿安全监测监控系统很难施展最大的作用。 2.3 传感器研发的加强 传感器是否稳定牢靠，能够直接影响到煤矿监测 监控系统监测到的环境数据的精准度。各类全新的传 感器不断被研发出来，如采空区多点温度传感器和二 氧化碳传感器等等，有效推动了煤矿监测监控系统的 良好发展。 2.4 井下员工定位技术 当前，矿下员工的定位程序是由副井罐笼处、井 底车场、集中运输大巷、采区出入口建立的分站组成 的。站在企业的角度来讲，此程序可方便调度室统合 各类工种工作人员的考勤状态，确保工作人员的工作 时长；如果站在政府的角度来讲，此程序能够使各个 层级的煤监局随时了解所辖煤矿中的员工人数，可避 免出现超员作业的情况；如果是站在应急救援的角度 来讲，此程序能够明确被困人员的大概方位，降低事 故人员伤亡的数量。但是GPS讯号矿下传输能量比较 弱，无线传输容易遭受巷道转弯、分支的干扰，讯号 无法对矿下生产范围进行全面的覆盖，进而构成了大 范围的盲区。 2.5 故障诊断功能缺失 由于矿下的生产环境都十分恶劣，因此监控系统 极易受到电磁辐射和温度等方面的干扰，这更是监控 系统产生问题的最关键因素之一。另外，矿下监控设 施的种类有很多，由因为在矿下布控的范围比较大， 当监测监控设施失去自检的能力以后，相关工作者将 很难了解并把握设施的运转状态，没办法针对可能会 产生的问题进行预先防范。 3 煤矿安全监控技术发展方向 3.1 三维可视化矿井模型 相关技术工作者运用GIS与3D技术把矿下参数进 行科学统合，把矿下的情况用立体的模式进行展示， 可让井外的工作人员更为直接的掌握矿下的状况，从 而为员工进行工作带来参照依据。三维可视化矿井模 型包含了矿下所有区域的详细情况，可为矿下排水设 施和通风设施的装配带来可靠依据，保证设施装配的 科学合理性，省去多余的环节，降低人力和财力的耗 费。另外，采用三维可视化矿井模型可以在出现安全 事故期间减小营救的困难程度，降低营救人员的工作 量，保证营救活动能够高效率、有秩序的进行，在最 煤矿安全监测监控技术现状及发展趋势 郝崇威 孝义市应急管理局 山西 孝义 032300 摘要煤炭能源开采，在不断向高水平发展，且地质环境越来越繁琐、复杂，因此，煤矿的安全管理工作显得尤为重 要。煤炭领域经过对重要技术的研发、集约化开采程度的提升，明显的增强了安全生产的状态。现代化先进的安全监控检 测技术可显示矿下工人的所在区域、机器设施的运行状态和防止动力灾难的出现，确保高效率的生产煤炭。要完成煤炭工 业十三五科技的发展计划，煤矿系统需要增强针对煤矿安全作业监测技术的研发程度。基于此，以下对煤矿安全监测监控 技术现状及发展趋势进行了探讨，以供参考。 关键词煤矿安全 监测监控技术 现状 发展趋势 315 科学管理 2020年第6期 大程度上确保施工人员的人身安全。 3.2 多系统融合 多系统融合又划分为分站级融合、链路级融合和 数据级融合。分站级融合采用AＲM处理器，把各个 系统的监控设施经过自身的物理链路接到融合分站的 各类通讯接口内，进而完成多系统分站级融合。其中 的链路级融合就是将各个系统的监控设施经过同一个 链路接到融合分站，数据通过各个系统的程序进行处 置后再发往各自的监控主机中。这种方式可以降低电 缆、无线接口的设施数量。而数据级融合则能够完成 跨系统式的参数共享。在某个系统装配了参数传感器 以后，其余的系统能够经过地面融合软件获取这一数 据。这种方式能够防止重复创建系统，可有效减少运 维成本的投入。 3.3 提高系统的通用性与灵活性 当前，市面中热销的安全监测监控系统的综合性能 和通用性能都不太高，通常都必须按照煤矿公司的实际 状况和特别需要来对其进行改造以后才可以勉强投入使 用，但如果针对公司的具体状况来实施自我系统的研发 所需要的成本又太高，加之我们国家在煤矿行业的监控 设施本来就很匮乏，并且技术水平较低，欠缺有关设 施、备件等系统配套设施的制造。所以，煤矿公司的安 全监测监控程序根据公司的需求来实施后续的改造是非 常难的。基于此，煤矿安全监测监控系统在今后的优化 范围就是提升系统和设施的通用性能。 3.4 监测数据的挖掘 煤矿公司应该重视改变讯息传输的方法，采用压 缩包的方式来交换讯息数据，保证讯息的实时性和有 效性。并且公司应该组建专对的部门来对数据信息进 行分析，实时找出数据中存在的问题，并对数据异常 的起因展开探析，预先进行有效防范，尽量把事故的 危害降至最低。此外，通过云计算的进步与运用能够 对有关准则进行统一，完成数据共享的目的，尽最大 努力提升数据的利用率，为公司领导层提供决策根 据，推动公司持续稳固的发展。 3.5 实现多方位监控 当前和煤矿安全监测监控系统有关的设施均具有 较高的专对性，形式和适用性均比较单一化，监控系 统针对搜集来的讯息数据只可做到简单的筛分，在挖 掘数据、分析数据和数据决策等环节还有待提升，所 以想要做到对煤矿作业安全的全方位监控机会是做不 到，致使煤矿安全监测监控系统的监督管理性能无法 获得全面发挥。所以有关单位、部门在今后需要提升 对于多方位监控性能的研发。 4 结束语 煤矿监控技术能够起到提供灾害预警数据、对环 境情况进行监控的作用，使煤矿的安全生产得到保 证。而想要让监控技术得到更好的发展，就一定要对 监控系统构架/异地断电情况以及数据传输与数据挖掘 的工作进行充分的研究，相关专家还要大力发展容易 操作/可视性强的监测监控系统软件，从而让煤矿安全 监测监控技术的发展迈向一个新的高度。 参考文献 [1] 崔佩龙 . 我国煤矿安全监测监控系统现状及发展趋 势 [J]. 煤， 2018， 24（08） 93-94. [2] 王晓光 . 我国煤矿安全监测监控系统现状及发展趋 势 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2017（1） 3-4. [3] 李华 . 煤矿安全监测监控系统的应用现状和发展趋 势 [J]. 内蒙古煤炭经济， 2016（10） 3641. [4] 张新宇 . 煤矿安全监测监控系统的现状及发展趋势 研究 [J]. 能源与节能， 2019（4） 33-34. [5] 李亚兵 . 煤矿安全监测监控系统的发展现状及发展 趋势分析 [J]. 科技资讯， 2018， 12（21） 79. 作者简介 郝崇威 （1969-） ， 男， 矿井建设专业毕业。 所产生的精确值，并可以在之后根据公式来计算出各 齿轮的等效质量。 4 采煤机截割传动系统动态响应特性 4.1 采煤机截割传动系统仿真模型 在运作的过程中，通常都以MG300电牵引采煤机 为基础，再通过运用具体的系统来组成有效的匹配参 数，并在之后采用AMESim软件作为更加有效的仿真平 台，并在之后进行全面分析，最后再建立有效的仿真 模型。 4.2 系统变频调速特性 通常，所设计的变速截割传动系统都会通过小功 率的变频电机和差动行星齿轮来全面实现变速截割操 作，并在整个过程中全面实现内部的调速功能。如果 设定电机的供电频率为50Hz左右，则内部将同时包括 斜坡信号的阶跃信号。 5 结束语 通过全面分析采煤机变速截割原理、系统动力学 参数和采煤机截割传动系统动态响应特性等诸多特 性，并在此基础上提出一种以差动行星齿轮调速为基 础的新型采煤机变速截割传动系统。一般而言，只要 采用较小功率的变频电机就可以全面实现采煤机的变 速截割，从而有效地解决截割电机在变频调速时出现 的成本高和安装困难等问题。 参考文献 [1] 胡海燕 . 采煤机电缆拖拽装置及传动系统探讨 [J]. 科技经济导刊， 2018（20） 49-50. [2] 廉自生， 李铁军 . 采煤机牵引部传动系统扭振分析 [J]. 太原理工大学学报， 2005（3） 323-325. 作者简介 马军军 （1988-） ， 男， 毕业于阳泉职业技术学院机电一 体化专业， 助理工程师， 主要从事井下机电技术及管理工作。 （上接第256页）