淺析監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

胡景波（陜西中能煤田有限公司 陜西榆林 719000）

淺析監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

胡景波（陜西中能煤田有限公司 陜西榆林 719000）

多年前，由于條件所限，我國(guó)礦井瓦斯氣體監(jiān)測(cè)只能依靠人工來(lái)進(jìn)行，瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備也十分落后，工人必須要手持瓦斯監(jiān)測(cè)儀在現(xiàn)場(chǎng)人工監(jiān)測(cè)瓦斯，原來(lái)的儀器容易受到環(huán)境溫度、壓力、視覺(jué)等因素影響而造成測(cè)量誤差，且又不能連續(xù)檢查瓦斯，在瓦斯監(jiān)測(cè)過(guò)程中非常容易出現(xiàn)漏洞，無(wú)法正常監(jiān)測(cè)井下施工現(xiàn)場(chǎng)的瓦斯?jié)舛?，不能很好地為煤礦的安全提供保障。

瓦斯；監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)；防治；發(fā)展與應(yīng)用

【DOI】10．19312/j．cnki．61-1499/c．2016．07．103

一、礦井瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指利用信息管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，對(duì)礦井甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停、主要通風(fēng)機(jī)開(kāi)停等實(shí)施遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等功能系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)控制多方位多層次管理，增強(qiáng)了管理的嚴(yán)密性和時(shí)效性，使得監(jiān)控信息掌握得更為準(zhǔn)確，為安全生產(chǎn)提供了保障。

礦井瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，主要是在數(shù)字化的采掘工程平面圖上對(duì)采煤工作面和掘進(jìn)工作面的適時(shí)位置進(jìn)行活化處理，根據(jù)其推進(jìn)度按時(shí)更新，系統(tǒng)將根據(jù)其更新的適時(shí)位置線，對(duì)推進(jìn)前方影響區(qū)域內(nèi)瓦斯情況進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警。通風(fēng)系統(tǒng)以采掘工程平面圖為基準(zhǔn)，新建添加各種通風(fēng)設(shè)施，設(shè)計(jì)有設(shè)施說(shuō)明牌、設(shè)施監(jiān)測(cè)表，對(duì)通風(fēng)設(shè)施監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性、定量分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)施管理的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警，根據(jù)授權(quán)進(jìn)行簽名評(píng)價(jià)、消警、處理，消除安全隱患及導(dǎo)航系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)。

二、目前國(guó)內(nèi)外礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)的檢測(cè)技術(shù)使用比較晚，上世紀(jì)80年代初從國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了一系列的安全檢測(cè)系統(tǒng)，在引進(jìn)系統(tǒng)的同時(shí)，進(jìn)行消化和吸收并且結(jié)合我國(guó)實(shí)際煤礦開(kāi)采情況，以及自身?xiàng)l件由遼寧煤炭科學(xué)院和重慶煤炭科學(xué)院等中多煤炭科學(xué)研究院共同研制出了KJ2、KJ4．KJ38、KJ66、KJ75、JS、KJlO、KJ13、KJ19等一系列有關(guān)有害氣體的檢測(cè)系統(tǒng)，在我國(guó)這種煤礦檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)做到了大量的應(yīng)用，但是很大一部分還是采用傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)傳輸方式，只是將氣體的濃度轉(zhuǎn)化為電磁脈沖的大小，很容易受到礦井下的電磁設(shè)備和礦產(chǎn)的干擾，從而造成了檢測(cè)結(jié)果的不準(zhǔn)確，導(dǎo)致誤報(bào)的情況發(fā)生。

在我國(guó)的煤礦安全生產(chǎn)檢測(cè)系統(tǒng)方面，計(jì)算機(jī)的硬件采購(gòu)和軟件投入不成比例，開(kāi)采方只是單純注重硬件的質(zhì)量而忽視了軟件的更新，沒(méi)能及時(shí)做到實(shí)際水平的提高。而且我國(guó)的安全檢測(cè)行業(yè)沒(méi)有統(tǒng)一的通信協(xié)議，使得各個(gè)系統(tǒng)處于各自封閉狀態(tài)，系統(tǒng)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享和信息交流，更難以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)管理和監(jiān)控。所以煤礦的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)不僅只局限于中心站和分站的信息交流和共享，還應(yīng)該從研發(fā)環(huán)境和工作方式進(jìn)行統(tǒng)一性的、有效危險(xiǎn)判別和同步分析的決策軟件，同時(shí)信息要做到網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)提高各個(gè)系統(tǒng)的兼容性和制定相關(guān)的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)礦井瓦斯安全行業(yè)的發(fā)展和推廣。同時(shí)要開(kāi)發(fā)和研制更加有效的瓦斯傳感器，加強(qiáng)對(duì)安全工作人員的工作培訓(xùn)，提高檢測(cè)系統(tǒng)的工作水平和維護(hù)水平，確保施工單位和開(kāi)采工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

三、礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

1．電氣防爆。礦井安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)全面執(zhí)行新的防爆標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)均符合煤礦安全規(guī)程。2．操作方便可靠。礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控軟件選用的是Windows的操作系統(tǒng)平臺(tái)，操作簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、界面美觀并具有語(yǔ)音報(bào)警等功能，其特有的軟件容錯(cuò)糾錯(cuò)技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。3．無(wú)地線傳輸。礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是差分平衡式無(wú)地線傳輸方式，不僅保證了數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量，而且符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有超強(qiáng)的抗干擾能力。4．性價(jià)比高。在分站的設(shè)計(jì)中接傳感器時(shí)能不區(qū)分開(kāi)關(guān)量及模擬量，同時(shí)分站還能適應(yīng)頻率電壓和電流等多種信號(hào)的限制，減少設(shè)備的種類，提高設(shè)備的利用率，使用起來(lái)也十分靈活，性價(jià)比較高。5．適應(yīng)井下惡劣工作環(huán)境。煤礦井下除了有易燃易爆性氣體，還有腐蝕性氣體，礦塵大、潮濕、有淋水、空間狹小。我國(guó)研制的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在礦井作業(yè)方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，特殊的設(shè)計(jì)能經(jīng)得起井下惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。

四、我國(guó)礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控的發(fā)展方向

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及與應(yīng)用，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)也日趨完善，實(shí)現(xiàn)了與互聯(lián)網(wǎng)的連接，相關(guān)管理人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端方便查看井下安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。至此，煤礦安全監(jiān)控技術(shù)形成了一套科學(xué)、規(guī)范的專業(yè)系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展以及我國(guó)企業(yè)發(fā)展的自身需求，我國(guó)各個(gè)主要生產(chǎn)廠家以及科研單位在一直推出各類監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，例如：KJ90NNNB、KJ95N、KJlOINA、KJ333以及KJG2000等，同時(shí)還有WEBGISMSNM煤礦安全數(shù)字化與綜合化的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理體系，這些系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模、企業(yè)性質(zhì)、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力以及可靠性、穩(wěn)定性、軟硬件的功能等都基本反映出了煤礦其監(jiān)測(cè)監(jiān)控體系技術(shù)水準(zhǔn)。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝的報(bào)警斷電的執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作站，以及傳感器是采取連續(xù)工作的模式，它能隨機(jī)監(jiān)測(cè)瓦斯的含量，當(dāng)瓦斯含量出現(xiàn)異常，就會(huì)聲光報(bào)警且斷電執(zhí)行區(qū)域，預(yù)防事故發(fā)生，隨時(shí)把測(cè)量的數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)降孛娴恼{(diào)度室以及調(diào)度室計(jì)算機(jī)內(nèi)，調(diào)度人員就可以隨時(shí)掌握哪里存在異常，并按照實(shí)際狀況采取必要措施來(lái)解決隱患。例如覺(jué)得人員是否撤出、怎樣撤出、調(diào)度風(fēng)量的大小等，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能保障煤礦的安全，在礦井減災(zāi)防災(zāi)上和增強(qiáng)生產(chǎn)效率上有著重要作用。伴隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)場(chǎng)總線運(yùn)用，我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)巡檢速度與運(yùn)行的可靠性得到了很大提高，今后，我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)朝著更廣覆蓋面、采取微處理器制定統(tǒng)一專業(yè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建統(tǒng)一先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方向發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)資源的共享和安全系數(shù)的提高。

總之，監(jiān)控系統(tǒng)最主要的功能就是環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)和適時(shí)自動(dòng)執(zhí)行斷電，以甲烷傳感器為例，環(huán)境監(jiān)測(cè)就是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛惹闆r，瓦斯?jié)舛纫坏┻_(dá)到或者超過(guò)傳感器的報(bào)警設(shè)定值，甲烷傳感器就會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，以提醒現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員及時(shí)撤離采取措施進(jìn)行處理。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或超過(guò)傳感器的斷電值時(shí)，瓦斯傳感器就會(huì)向分站發(fā)送信號(hào)，分站就會(huì)立即給斷電器下發(fā)斷電信號(hào)，此刻斷電器執(zhí)行此命令斷去被控開(kāi)關(guān)電源，確保整個(gè)煤礦的安全。

[1]孔超．礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝使用管理與維護(hù)[J]．煤礦開(kāi)采．

[2]楊建全．礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)[J]．煤炭生產(chǎn)與管理．

[3]胡穗延．全礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)煤礦自動(dòng)化．