現(xiàn)代化礦井信息化建設(shè)技術(shù)研究

王澤群

摘 要：為了提升煤炭行業(yè)工作效率，使決策層隨時隨地的掌控企業(yè)生產(chǎn)、安全監(jiān)管、人力資源等信息，更深層次的挖潛信息化建設(shè)力度，針對性的提出了礦井信息化建設(shè)解決方案，對系統(tǒng)建設(shè)的每個部分進行了具體的描述，積極采用先進的生產(chǎn)裝備自動化，利用信息技術(shù)開展生產(chǎn)、管理。

關(guān)鍵詞：信息化;煤礦;安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.075

我國煤炭資源儲量豐富，也是世界上最早開發(fā)利用煤炭的國家之一，隨著近年科學技術(shù)的發(fā)展，煤礦企業(yè)對企業(yè)自身信息化建設(shè)越來越重視，企業(yè)的自動化控制水平和信息化程度也逐年提升，建設(shè)“數(shù)字礦山”、“智能礦山”的稱為一種趨勢[1-3]。

1 礦井基本情況

東灘煤礦隸屬于山東兗州煤業(yè)股份有限公司，行政區(qū)劃屬于濟寧市。該礦始建于1979年12月1日，1989年12月23日建成投產(chǎn)。原設(shè)計生產(chǎn)能力400萬t/a，服務(wù)年限81年，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力750萬t/a。井田面積59.9606平方公里，開采深度+49.85～-1350m。礦井采用一對提升豎井，兩個水平（第一水平-660m，第二水平-745m），上下山開拓方式（下組煤設(shè)計采用暗斜井延深開拓方式）。礦井通風為對角抽出式，主、副井進風，北風井和西風井回風。井田煤層傾角小，寬緩褶皺發(fā)育，上組煤 （山西組2、3煤層和太原組6煤層）和下組煤（太原組15上、16上、17煤層和18上2煤層）間距較大，上下組主采3煤層和17煤層。分兩個水平上、下山開采。第一水平-660m，開采上組煤，主采3上、3、3下煤層;第二水平-745m，開采下組煤。

2 礦井信息化建設(shè)方案

2.1 環(huán)境監(jiān)測

主要監(jiān)測煤礦井下各種有毒有害氣體及工作面的作業(yè)條件，如瓦斯、一氧化碳、氧氣濃度、風速、負壓、溫度、巖煤溫度、頂板壓力、煙霧等進行實時監(jiān)測如遇到超標、超限或故障數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)將立即把相關(guān)信息通過短信或彩信的形式群發(fā)給相關(guān)人員，為管理人員準確、快速的制定安全防范措施，提供第一手信息。如在瓦斯監(jiān)控方面安裝一套KJ90N監(jiān)控系統(tǒng)，雙機熱備，備用主機能在5min內(nèi)正常啟動。中心站設(shè)置在監(jiān)測監(jiān)控室，監(jiān)控中心配置主、輔監(jiān)控主機系統(tǒng)各一套，并配置監(jiān)控終端。同時根據(jù)需要接入計算機管理系統(tǒng)，可通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，便于上級行業(yè)主管部門及時掌握各生產(chǎn)礦井的生產(chǎn)情況，對各礦井安全生產(chǎn)實時監(jiān)督、及時指導安全生產(chǎn)、消除安全隱患。

2.2 生產(chǎn)監(jiān)控

系統(tǒng)實現(xiàn)對井上、井下各主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種生產(chǎn)參數(shù)和重要設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)進行實施監(jiān)控，如煤倉煤位、水倉水位、供電電壓、供電電流、功率等模擬量;水泵、提升機、局扇、主扇、膠帶機、采煤機、開關(guān)、磁力起動器運行狀態(tài)和參數(shù)等。即使領(lǐng)導出差在外也可以隨時隨地通過手機終端對生產(chǎn)過程進行實時掌控，方便對整個生產(chǎn)過程進行監(jiān)控和決策。

2.3 人員定位

煤礦井下作業(yè)的特殊性，決定了掌握井下情況對于煤礦安全生產(chǎn)管理十分重要。根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實際需求和特點，礦井人員管理系統(tǒng)應采用2.4G有源射頻識別、微波通信、計算機、數(shù)據(jù)通訊等多項技術(shù)，通過對井下遠距離靜態(tài)、動態(tài)目標進行非接觸式信息采集處理，在數(shù)據(jù)庫及軟件的支持下，安裝一套KJ277型人員管理系統(tǒng)，雙機熱備，備用主機能在5min內(nèi)正常啟動并使用，所有入井人員全部攜帶識別卡實現(xiàn)對井下人員的管理，從而完成日?？记诠芾?、井下人員跟蹤定位、災后搜救等功能。

2.4 緊急避險系統(tǒng)

在井底車場左側(cè)設(shè)置有永久避難硐室。避難硐室避險人數(shù)均按礦井最大班下井人數(shù)設(shè)計，可服務(wù)兩采煤工作面及兩掘進工作面。避難硐室按設(shè)計要求施工安裝，硐室全長60m，其中室生存室長40m（寬3.0m）、兩個過渡室均為長3.0m（寬3.0m）。避難硐室備有相應的食品、飲用水、自救器、設(shè)置人體排泄物收集處理裝置、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)施以及急救箱、照明設(shè)施、工具箱、滅火器等輔助設(shè)施。系統(tǒng)有專人看管和維護，運行正常。

2.5 壓風自救系統(tǒng)

按照《煤礦安全規(guī)程》要求在建立的壓風系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在地面建造壓風機房，選用1臺ERC-150SWL型螺桿式空氣壓縮機（Q=19.2m3/min，P= 0.85MPa，N=110kW，U=380V）、1臺JN110-8型螺桿式空氣壓縮機（Q=19.8m3/min，P= 0.85MPa，N=110kW，U=380V）。壓縮機均有智能控制系統(tǒng)，能夠滿足壓風自救系統(tǒng)需求。供氣主管選用，支管選用。

2.6 供水施救系統(tǒng)

按照供水施救系統(tǒng)建設(shè)標準，為了減少項目投資，供水施救管路采用與消防、防塵管路共用的建設(shè)方案，同時為保證水質(zhì)符合飲水標準，在地面主管上采用三通閘閥連接至生活飲水管網(wǎng)上，遇到緊急情況時，能夠?qū)崿F(xiàn)生活用水與防塵用水的供水轉(zhuǎn)換，對井下被困人員提供生活飲用水，解決被困人員的飲水安全問題。

2.7 通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)

地面通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)使用程控交換機，容量為80門，在地面調(diào)度室、監(jiān)控室、主要通風機房、絞車房、會議室等地點裝設(shè)HCD129P型電話機，實現(xiàn)礦內(nèi)互通，在井下配電硐室、絞車房、井底車場、膠帶運輸機轉(zhuǎn)載點、井下采、掘工作面等重要場所裝設(shè)直拔地面調(diào)度室的KTH-33本質(zhì)安全型電話機。

2.8 語音廣播系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要功能是建立語音中心，廣播用戶通過語音中心選擇在網(wǎng)絡(luò)中的收聽用戶接受語音數(shù)據(jù)，收聽用戶可以通過視頻服務(wù)器、數(shù)字硬盤錄像機客戶端或者其他語音客戶端收聽語音信息，通過語音中心可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)負載。

3 結(jié)語

未來要加大專業(yè)人才培訓，隨著信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，為了與國內(nèi)煤炭先進行業(yè)學習、接軌，要派信息化施工負責人到先進煤炭企業(yè)學習。另外，要建立健全信息化建設(shè)的保障機制，重點加強企業(yè)骨干力量信息化專業(yè)技術(shù)的培訓，加強礦山輔助軟件礦山CAD、CASS、Autodesk 3DMax等技術(shù)的應用。

參考文獻：

[1]張西珠.煤礦安全移動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].煤炭技術(shù)，2014，33（10）：50-52.

[2]趙貝.淺談基建礦井中的信息化建設(shè)[J].能源與節(jié)能，2016（12）：10-11.

[3]欒仁和，姜大鵬，張霞.建設(shè)信息化礦井，提升安全保障能力[J].山東煤炭科技，2013（01）：269-270.

作者簡介：王澤群（1986-），男，山東鄒城人，本科，工程師，研究方向：煤礦信息化建設(shè)。