淺談監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

摘 要：監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是一款集多項(xiàng)技術(shù)為一體的綜合自動(dòng)化產(chǎn)品。本文簡(jiǎn)述了煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的基本概況，分析了監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要應(yīng)用，提出監(jiān)測(cè)監(jiān)控在安全生產(chǎn)信息化管理技術(shù)的展望。

關(guān)鍵詞：監(jiān)測(cè)監(jiān)控；安全生產(chǎn)；技術(shù)；應(yīng)用

煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)逐步成為改善煤礦安全生產(chǎn)條件，提高礦井生產(chǎn)能力的重要措施之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及礦井生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越重要。目前，我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到采掘、通風(fēng)、機(jī)電、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，不但節(jié)省了人力、物力，也為礦井高產(chǎn)高效、安全生產(chǎn)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理、控制系統(tǒng)等多項(xiàng)功能。該系統(tǒng)主要用于礦井環(huán)境安全監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)設(shè)備及工況的監(jiān)控，通過對(duì)井下環(huán)境因素的監(jiān)測(cè)來保障礦井生產(chǎn)的安全運(yùn)行和礦工的生命安全，通過對(duì)生產(chǎn)主要設(shè)備的工況狀態(tài)的監(jiān)測(cè)（譬如礦井風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)等），及時(shí)地調(diào)度生產(chǎn)，指揮生產(chǎn)。隨著監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的更新?lián)Q代、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及與廣泛應(yīng)用，監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展也日益完善，目前先進(jìn)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)采用開放系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)模型，支持多種互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議或規(guī)程，只要遵循這些規(guī)程，任何集散測(cè)控系統(tǒng)都能與其他系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)共享。安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展具有多元化、智能化、通用化、自動(dòng)化等特點(diǎn)，在保障礦井安全生產(chǎn)的同時(shí)， 提高了礦井綜合化生產(chǎn)能力和管理水平。

煤炭行業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)的推廣離不開監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)的核心是傳感器技術(shù)，而礦井實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、綜合化生產(chǎn)管理離不開監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)與傳感器技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的迅猛發(fā)展，礦井綜合自動(dòng)化水平的不斷提高，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，比如：傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，技術(shù)協(xié)議由單一發(fā)展到多面。

1 監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)堅(jiān)持“安全生產(chǎn)，預(yù)防第一”的方針。近年來，礦井加強(qiáng)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，調(diào)度員可以通過視頻終端和安全監(jiān)控終端對(duì)井下各采、掘面及重要場(chǎng)所的環(huán)境因素與設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。通過煤機(jī)、綜掘機(jī)、帶式輸送機(jī)開停狀態(tài)的觀察，了解當(dāng)班生產(chǎn)情況；通過采煤機(jī)位移傳感器的變化曲線圖，了解當(dāng)班生產(chǎn)進(jìn)尺，通過查看皮帶秤的數(shù)據(jù)，核算當(dāng)月生產(chǎn)總量，通過觀察煤倉(cāng)煤位的變化，及時(shí)放庫(kù)，通過觀察水倉(cāng)水位的變化，及時(shí)排水；通過觀察主要帶式輸送機(jī)各個(gè)溜煤眼的出煤狀況，及時(shí)掌握各工作面的生產(chǎn)情況；通過風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)風(fēng)機(jī)通風(fēng)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化，直觀監(jiān)視風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，遠(yuǎn)程實(shí)施風(fēng)機(jī)切換實(shí)驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)大部分煤礦都安裝了頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在回采工作面兩巷設(shè)置頂板離層監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并在整個(gè)回采期間對(duì)巷道頂板離層進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)測(cè)，通過觀察頂板離層指示儀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析頂板壓力變化，及早發(fā)現(xiàn)頂板失穩(wěn)的征兆。這些跡象都表明，我國(guó)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的推廣。

2 監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全供電的應(yīng)用

隨著礦井生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，井下供電距離越來越遠(yuǎn)，高壓隔爆開關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)操作與使用已經(jīng)不能及時(shí)的滿足生產(chǎn)需要了。高壓隔爆開關(guān)雖然安裝有綜合保護(hù)，但是只能就地操作，沒有通信接口，信息不能聯(lián)網(wǎng)及時(shí)傳輸?shù)降孛?。目前，?guó)內(nèi)大多數(shù)礦井安裝了高壓供電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將數(shù)據(jù)采集器和傳感器安裝在高壓開關(guān)內(nèi)，地面控制中心接收井下分站采集到電力設(shè)備的參數(shù)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)電力設(shè)備分、合閘狀態(tài)，同時(shí)還能遠(yuǎn)距離遙控電力設(shè)備合閘、分閘和綜合保護(hù)期復(fù)位。在保證礦井電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，提高了供電管理人員的工作效率和管理水平。這項(xiàng)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用為井下高壓供電提供了各種保護(hù)、監(jiān)視和控制，并通過可靠的井上、下通信，實(shí)現(xiàn)了異地監(jiān)視與控制，徹底改變了井下變電所和工作面供電管理的傳統(tǒng)模式，對(duì)礦井的安全生產(chǎn)與信息化管理有著重要的意義。

3 監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全運(yùn)輸方面的應(yīng)用

隨著煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)水平的不斷提高，國(guó)家安監(jiān)總局對(duì)煤礦企業(yè)的提升和運(yùn)輸系統(tǒng)也提出了更高的要求，就目前而言，監(jiān)控技術(shù)在煤礦運(yùn)輸方面的重要應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)鋼絲繩和輸送帶的在線監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)研發(fā)出的TCK鋼絲繩弱磁檢測(cè)技術(shù)通過無(wú)損檢測(cè)手段，對(duì)鋼絲繩運(yùn)行中形成的各種損傷實(shí)施定量檢測(cè)，預(yù)報(bào)并監(jiān)控各種損傷的發(fā)展趨勢(shì)，從而準(zhǔn)確地評(píng)估在用鋼絲繩的安全承載能力、動(dòng)態(tài)安全系數(shù)和剩余使用壽命。鋼絲繩在線實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的介入，可以使提升設(shè)備鋼絲繩的運(yùn)行始終處于安全受控的監(jiān)測(cè)狀態(tài)，消除了鋼絲繩的安全隱患，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)，也節(jié)省了過去人工檢測(cè)巨大的能耗，節(jié)約了鋼絲繩用量，延長(zhǎng)了鋼絲繩的實(shí)際使用壽命。另外，皮帶在線監(jiān)測(cè)也使用了鋼絲繩弱磁檢測(cè)技術(shù)，通過對(duì)輸送帶鋼絲繩芯的非接觸性檢測(cè)，將鋼絲繩芯輸送帶全程狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)與處理，自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告，且對(duì)超過一定范圍的損傷實(shí)時(shí)報(bào)警。該系統(tǒng)的應(yīng)用為煤礦輸送帶的安全運(yùn)行提供了高科技保障，也為煤礦創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

監(jiān)測(cè)監(jiān)控是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)系統(tǒng)，而高性能的計(jì)算機(jī)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用在礦區(qū)有著廣闊的前景，該技術(shù)在煤礦采掘、提升、運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)中的應(yīng)用和推廣，極大地提高了我國(guó)煤礦生產(chǎn)的綜合能力。因此，建設(shè)綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成為了我國(guó)煤礦當(dāng)前發(fā)展的重要方向。通過挖掘監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)踐應(yīng)用中存在的巨大潛力，加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)，建設(shè)統(tǒng)一的通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)，將各個(gè)集散型技術(shù)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合，建設(shè)一個(gè)集智能樓宇管理、多媒體會(huì)議、MIS管理、安全監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、膠帶監(jiān)測(cè)、洗煤廠監(jiān)測(cè)、電機(jī)車監(jiān)測(cè)、礦山供電監(jiān)測(cè)、頂板壓力監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及現(xiàn)場(chǎng)總線控制于一體的煤礦綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)具有極其深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建峰.監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)在礦井生產(chǎn)調(diào)度中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2010（02）.

[2]張國(guó)奎. 影響煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的因素及應(yīng)對(duì)措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013（09）.

[3]楊彩鳳.井下高壓供電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭，2007（01）.

[4]姚桂玲.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù)， 2011，30（08）：62-63.

[5]周艷.煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用探討[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)， 2011（07）.

[6]馬彩虹.煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].信息技術(shù)，2001，10（02）：63-65.

[7]唐耀武.TCK鋼絲繩在自動(dòng)檢測(cè)裝置的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化， 2011（21）.

作者簡(jiǎn)介：武曉強(qiáng)（1987—）男，山西平遙人，助理工程師，主要從事：煤礦機(jī)電專業(yè)。