煤礦安全管理中數(shù)字化礦山技術(shù)的應(yīng)用分析

呂志強(qiáng)

摘 要：煤礦特有的安全管控體系較復(fù)雜，包括根本機(jī)理、細(xì)化管控機(jī)制和日常安全查驗(yàn)等。從現(xiàn)狀看，煤礦采用的這類體系獲取了一定的成效，但也存在許多弊病，沒有建構(gòu)完備的體系。數(shù)字化礦山特有的新穎體系具有清晰的路徑，便于日常管理，拓展了安全管控的總體范疇。因此，有必要辨識(shí)數(shù)字化架構(gòu)下的礦山管理和摸索技術(shù)思路。

關(guān)鍵詞：安全管理；數(shù)字化管控；日常查驗(yàn)；數(shù)字平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TD79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.047

常規(guī)的礦井生產(chǎn)緊密聯(lián)系著井下范疇的細(xì)節(jié)和安全。各類礦井管理都采用了體系架構(gòu)內(nèi)的對(duì)應(yīng)辦法。近年來，通過井內(nèi)管理降低了事故概率，但仍應(yīng)著力管控。井下特有的影響因素為無法及時(shí)辨識(shí)井下狀態(tài)。針對(duì)這類問題，采取了數(shù)字化礦山的新穎步驟，涵蓋了日常管理的全部?jī)?nèi)容。

1 技術(shù)思路概要

數(shù)字化礦山融匯了地質(zhì)勘測(cè)、機(jī)電、采礦、井內(nèi)常規(guī)通風(fēng)、查驗(yàn)安全信息和總體體系決策等內(nèi)容，配有遠(yuǎn)程架構(gòu)下的管控體系，是整合了地理信息的新架構(gòu)。其采用遠(yuǎn)程通信，整合了多層級(jí)的時(shí)空框架，可辨識(shí)礦井特有的整體傾向、日常采礦進(jìn)程。對(duì)于關(guān)聯(lián)現(xiàn)象，它全面管控并可統(tǒng)一描畫，采用高精度的建模和仿真技術(shù)，設(shè)定了數(shù)字化范疇內(nèi)的新穎表述方式；設(shè)定流程帶有可視化的總傾向，保障了高度集成。數(shù)字化礦山被歸類為集成態(tài)勢(shì)下的自動(dòng)智能路徑。

2 解析步驟

第一步，采用測(cè)繪建構(gòu)完備、帶有時(shí)空特性的參照體系。將礦井產(chǎn)出范疇內(nèi)的各個(gè)時(shí)段有序銜接在一起，這類參照體系包括常規(guī)鉆探、搜集得來的勘測(cè)數(shù)值和區(qū)段地層變更狀態(tài)。整合這類參數(shù)，可擬定完備的巷道模型、地層框架模型。礦井管理不可脫離精準(zhǔn)的建模，它能輔助決策，協(xié)助管理者辨識(shí)礦山特有的內(nèi)、外環(huán)境。

第二步，平日采掘進(jìn)程、井內(nèi)配套的配件和設(shè)備都被涵蓋在管控體系內(nèi)，這類設(shè)備依托著遙感路徑下的集成平臺(tái)，被整合在GIS特有的架構(gòu)中。針對(duì)井下的實(shí)際情況，搭配了完備的安全查驗(yàn)和管控設(shè)備，這類日常管控包括緊急態(tài)勢(shì)下的故障處理、應(yīng)急仿真查驗(yàn)和機(jī)電體系之間的匹配。

第三步，進(jìn)行專業(yè)特性的采掘評(píng)價(jià)，辨識(shí)概率危險(xiǎn)、采用模糊評(píng)價(jià)和建構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合采掘?qū)嵡閿M定單一、整合的多重指標(biāo)，從而建構(gòu)預(yù)警體系，將此類預(yù)警劃歸在自動(dòng)進(jìn)程內(nèi)，并添加在數(shù)字化特有的平臺(tái)中。對(duì)于搜集數(shù)值，應(yīng)整合并集成，增添自動(dòng)報(bào)警功能。集成整理得來的各類數(shù)值都被變更為直觀情形下的統(tǒng)計(jì)圖表、三維直觀影像，搜集這類影像以供決策參照。

第四步，注重應(yīng)急狀態(tài)下的安全查驗(yàn)、井下緊急指揮。應(yīng)能依托數(shù)字化特性的平臺(tái)，在最短時(shí)段內(nèi)擬定最合適的應(yīng)急辦法，從而有序調(diào)配物資、提高安全調(diào)度性和拓展綜合屬性。

3 運(yùn)用中的側(cè)重點(diǎn)

3.1 變更理念

數(shù)字化煤礦中的常見阻礙為以往老舊的認(rèn)知阻礙。煤礦決策主體、技術(shù)骨干的年齡都偏大，他們熟識(shí)了慣用的工藝、采掘流程，對(duì)新穎技術(shù)無法完全接納。因此，新穎工藝獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)無法被發(fā)覺，出于畏難心理，這類人員不易去接納新穎技術(shù)，很難推廣應(yīng)用。

因此，應(yīng)逐漸變更偏舊的認(rèn)知。維護(hù)井下安全不可脫離常規(guī)范疇內(nèi)的數(shù)字化管控，管理者應(yīng)開展日常的關(guān)聯(lián)培訓(xùn)，傳遞必備的技能。

3.2 提升專業(yè)素養(yǎng)

數(shù)字化礦山密切關(guān)聯(lián)著多重交叉科目，它帶有更高層級(jí)的綜合傾向。為了掌握技能，應(yīng)配高層級(jí)的專業(yè)人員，熟識(shí)數(shù)學(xué)解析、專門微機(jī)編程和其他復(fù)合知識(shí)。高校培育人才時(shí)，應(yīng)細(xì)分出這一范疇的專門人才。煤礦企業(yè)應(yīng)著力吸納高等人才，培養(yǎng)其實(shí)踐技能，以適應(yīng)井下需要。

3.3 擬定統(tǒng)一指標(biāo)

現(xiàn)有礦山體系的日常搜集和歸整的各類數(shù)值有許多格式，且標(biāo)準(zhǔn)多樣，數(shù)據(jù)彼此無法兼容，無法整合在同一平臺(tái)內(nèi)解析。礦井常采用的成套設(shè)備在初始制備中都沒能考量數(shù)字化范疇的運(yùn)用。在此情形下，選購的多重設(shè)備很難應(yīng)用于數(shù)字化架構(gòu)的測(cè)控體系中。

關(guān)聯(lián)部門應(yīng)彼此協(xié)同，共同擬定框架內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)考量格式。只有在相同平臺(tái)上，才能兼容數(shù)據(jù)。礦山中成套的設(shè)備在日常制備和采掘中應(yīng)采用兼容、細(xì)化的統(tǒng)一指標(biāo)。

3.4 考量礦井的差異

采用上述流程后，各類煤礦均能了解自身的真實(shí)狀態(tài)，并采用了系統(tǒng)考量。然而，不可盲目接納新流程，進(jìn)而破壞了建構(gòu)好的采掘流程，出現(xiàn)新的弊病。引進(jìn)先進(jìn)的體系后，應(yīng)逐漸完善，預(yù)備足量的技能儲(chǔ)備，擬定適合各時(shí)段的規(guī)劃，并做好成套的前序準(zhǔn)備。只有這樣，才能使數(shù)字化特有的新式體系發(fā)揮價(jià)值，從而促進(jìn)采掘的發(fā)展。

4 結(jié)束語

數(shù)字化礦山整合了技術(shù)路徑下的信息網(wǎng)絡(luò)，建構(gòu)了數(shù)據(jù)庫，拓展了礦井通訊。在新穎的管理路徑下，提升了信息分享的成效性，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程管控。在未來的進(jìn)展中，應(yīng)規(guī)避煤礦范疇中的多重安全弊病，消除常見隱患，著力維護(hù)好應(yīng)有的產(chǎn)煤安全。

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〔編輯：張思楠〕