引言
新时代环境下,人们对矿山抗灾能力的要求越来越高。人们对于煤矿生产过程中的安全问题也给与了越来越高的关注。对于煤矿安全生产来说,通风系统的良好运转至关重要。通风系统存在的价值就是要保证空气流动,从而为煤矿生产提供良好的环境。一旦通风系统运转出现问题,就会对工人安全生产造成直接影响;所以必须要对通风系统的运转状态展开实时监控,这也正是探讨矿井通风安全监测监控系统的主要技术的现实意义。
1.矿井通风监测监控系统概述
(1)组成结构
现代煤矿基本都具备了相对完善的通风监测监控系统,这是安全管理的重要内容。现代化的通风监测监控系统,是基于通信技术、控制技术、计算机技术和电子技术的发展而形成的。就系统的组成机构来看,主要分为如下表1所示的几部分。
(2)发展过程和发展方向
矿井通风安全监控系统的开发过程比较困难,其经历过空分制通讯制式、频分制通讯制式、时分制通讯制式、分布式网络技术和数据库技术以及人工智能技术。随着人工智能和数据库的应用,矿井通风安全监控技术发生了全新的变化,可以进行远程监控和动态预警[1]。鉴于我国和国际矿井通风安全监控系统的当前发展状况,可以确定该发展趋势正在朝着智能,集成和网络化方向发展。随着智能技术各行各业应用范围的不断扩大,当其应用于煤矿通风安全监控系统中,不仅能够发现通风系统中存在的潜在问题,而且还能通过智能化分析,就其问题原因以及解决对策给出方案,从而为安全生产提供更稳固的保障,为降低经济损失发挥更大的作用。而综合化则意味着对于通风系统的监控和管理,将会涉及更大范围的参数和系统,网络化意味着通过政府干预使有害信息公开透明。
(3)矿井安全通风检测系总体结构
就通风监测监控系统的整体结构来看,主要分为如下的三部分,分别是通信连接、监控单元和中央集中控制。
在整个通风监测监控系统中,监控系统发挥着核心作用,一方面对生产现场的通风状况展开实时监控,另一方面同步对相关信息实施收集和管理,以提供给控制系统。
2.案例分析
本文将以山西省某矿井展开具体的探讨。该矿井从类型上来看是煤田矿井,矿区面积13.5461Km2,核定的生产能力为250万t/a。地址在XX区西南。该矿区的核准开采煤层共有4#、7#、11#以及13#四个,其中前三个已经开采完毕,仅有13#依然在开采中,迄今为止剩余可采量1020万t。该矿井的地质状况来看,煤层的自燃性相对较低,煤尘无爆炸相关因素,并且矿区拥有良好的水文环境。
该煤矿的采掘头面数量分为两个开采区用于生产。两个生产区分为13#煤六采区和16#八采区。13#于2018年7月底结束回采,当前13#煤六采区仅保留系统巷道,16#八采区布置一个综放工作面,一个准备工作面和一个综掘工作面。
3.矿井安全监控系统阐述
该矿井当前已经具备了较为完善的矿井安全监控系统,并建立了完善的安全管理体系,主要内容如下:
第一,从2006年开始,该矿井就正式在生产中运用了重庆煤科院生产的KJ90NB安全监控系统,并且随着时间的推移,针对系统不断升级换代,当前版本为2017年2月份更新的最新版,具备了较为完善的实时监控能力。从功能上来看,可以实现包括瓦斯电闭锁、故障闭锁以及风电闭锁等多项安全措施。
第二,在总调度室具备完全的实时监控能力以及控制终端,并设置了专门的检测人员,对生产现场各环节展开了全面监控。
第三,当前该矿井使用的所有采煤机、掘进设备,均按照挂牌制度实施管理。
第四,管理人员以四个班,每个班两人的标配对机械设备进行监督管理和调度。
第五,系统相关的所有高低浓度瓦斯传感器,均符合15d标准气样标校。
第六,当前该矿井的资源面临枯竭的状态,有必要提高安全监控技术的性能,从而进一步提升安全性和可靠性。所以管理人员应当按照国家相关标准进行设施设计,从而确保该系统在煤矿生产中能够稳定运行。
第七,矿井通风安全设计如图3。
4.该项目关键技术分析
(1)技术路线
当前,该矿井的安全监测控制系统严格执行了如下的技术路线,通过结合通信技术、控制技术和计算机技术,有效控制技术生产目标。该项目通风系统的总控制技术主要有对现场险基金会FF的控制、局域操作网络Lonworks的控制以及控制器局域网CAN[4]。
(2)灰色预测理论的应用
在整个监测监控系统中,最核心的技术就是智能传感器技术,所以必须要以保证智能传感器自身的性能,就要应用灰色预测理论对其进行有效额度控制。该方法就是要通过对大量数据的分析和处理,进而找出相互之间的联系,从而完成灰色数据处理[5]。
5.矿井通风安全监测监控系统的主要技术探讨
(1)注重传感器的质量
在矿井通风安全监测监控系统,最核心的元件就是传感器,传感器是监控数据的来源,其质量直接决定了监测监控的有效性。所以在系统建设和维护的过程中,务必要对传感器质量保持高度关注,必须要确保其质量满足煤矿安全监测系统的需求。传感器质量如果不符合煤矿检测监控需求,对于现场的安全隐患就不具备有效的发现能力,或者无法及时发现问题。这就要求系统建设时,采购人员务必要仔细甄选传感器供应商,切实保障传感器的质量,从源头上标准化传感器质量。在安全使用矿井通风安全系统之前,分析和测试兼容性问题,比较性能,符合资格再进行大规模生产,可以有效消除潜在的安全隐患。
(2)注重技术上的创新
通风系统监控监测,具有很高的技术要求,所以务必要及时对技术实施更新。煤矿生产相关的技术在不断更新,安全监测监控技术同样需要创新。当前该矿井使用的通风监测监控系统,虽然持续不断的更新换代,但是在创新性上依然有很大的空间。基于,企业应根据目前的情况建立一支科学合理的研究团队,创新和改善自身的不足,尤其是对防雷方面,可以采用保护区域与中间站间建立安全区域的方式来提升系统的防雷能力,避免累计造成的事故。另外,设备维护也很重要,因为设备的常规维护有助于使各种设备保持在最好的工作状态,从而使整体的寿命得以延长,所以必须要制定科学的设备维护制度并切实按照维护制度展开工作。另外关键设备的维护保养必须采取重要的防护措施,避免发生安全事故。
6.结束语
作为我国现有能源的重要组成部分,煤矿的生产效率和生产安全非常重要,而通风安全监测监控系统,对于煤矿安全生产有非常重要的意义,所以务必要给与高度重视。
摘要：随着经济的飞速发展和科学技术的不断进步,煤矿通风安全监控控制系统需要与时俱进。在目前的形势下,矿山生产不仅要注意生产的及时性,而且要注意矿山事故的安全预防措施。其中,保证通风系统的良好运转就是煤矿安全管理的重要内容;所以在生产过程中必须要对其运转状况实施密切的监控。基于此,探讨矿井通风安全监测监控系统的主要技术具有重要意义,本文就针对此展开研究,重点以矿井通风安全监测系统为例,分析基本情况并详细说明其关键技术。
关键词：矿井通风,安全监测,监控系统,技术分析
参考文献
[1] 郝瑞.煤矿通风安全监测监控系统的应用与运行研究[J].矿业装备,2018.
[2] 康甲甲.对矿井通风安全监测监控系统关键技术的探讨[J].山东煤炭科技,2017,33(7).
[3] 王平,赵红泽.基于GIS的通风设施可视化监测监控系统研究[J].煤炭工程,2017,49(3):94-95.
[4] 姚银佩,刘伟强,王志.矿井空气环境安全与通风动力联动综合技术研究[J].采矿技术,2018,18(06):69-71.
[5] 崔永乐,朱建平.保德煤矿安全监测监控系统故障原因分析与对策[J].陕西煤炭,2017,23(3).