煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與運(yùn)行研究

傅剛 中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司

引言

通風(fēng)是對空氣流動數(shù)量和方向的控制。缺乏適當(dāng)?shù)耐L(fēng)往往會降低工作效率，降低生產(chǎn)率，增加事故率和曠工。空氣起到分散化學(xué)和物理污染物（氣體、粉塵、熱量和濕度）的作用。煤礦通風(fēng)實(shí)踐受到嚴(yán)格監(jiān)管，尤其是煤和瓦斯（非煤炭）礦山，其他法規(guī)涉及稀釋柴油排放、爆炸煙霧、輻射、粉塵所需的空氣量、電池排放和許多其他污染物。為確保煤礦通風(fēng)良好，規(guī)定適當(dāng)?shù)耐ǖ溃獾阑蚩諝馔ǖ溃┦箍諝庋刂旱V流向工作場所。因此，主通風(fēng)系統(tǒng)由新鮮空氣通過的入口，煤礦工作以及在煤礦工作場所通風(fēng)后空氣通過的排氣口組成。煤礦風(fēng)機(jī)可以安裝在進(jìn)氣軸上，返回空氣軸。

1 煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)概述

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)活動開展過程中的重要組成部分，它具有為工作人員提供新鮮空氣、排放有毒氣體和幫助災(zāi)害救援等的作用。為了保證通風(fēng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行，需要為之建立起監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，從而提升系統(tǒng)的安全性。文章就煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行探究，結(jié)合相關(guān)的關(guān)鍵監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)來對實(shí)際的安全系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用展開論述，下面是詳細(xì)的描述。

1.1 構(gòu)成

在信息技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，它與煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了有效的融合，實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的水平提升。就煤礦通風(fēng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成來說，主要包括了控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)；從煤礦通風(fēng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式來說，主要包括時(shí)分制通信方式和分布式結(jié)構(gòu)兩種；就煤礦通風(fēng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容構(gòu)成來說，主要有四個部分，分別是智能分站、信息傳輸、傳感器及執(zhí)行器和監(jiān)控中心。上面的描述就是煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)不同方面的構(gòu)成。

1.2 總體結(jié)構(gòu)

煤礦通風(fēng)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)具體是由三個部分構(gòu)成的：中央集中控制室、通信鏈路、監(jiān)控單元。其中監(jiān)控單元發(fā)揮著很重要的作用，就具體的發(fā)揮作用來說包括了：數(shù)據(jù)的接收和處理、數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送現(xiàn)場設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)控制等等，在監(jiān)控單元的構(gòu)成上是相對復(fù)雜的，它包括了：各監(jiān)控點(diǎn)通信部分、CPU、人機(jī)接口部分、輸入 / 輸出部分和上位機(jī)通信部分等。

2 通風(fēng)測監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行建議

2.1 改進(jìn)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)本身的性能

目前隨著我國科技水平的提高，盡管煤礦通風(fēng)與安全監(jiān)測系統(tǒng)有了很大的進(jìn)步與發(fā)展，但面對煤礦開采作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性與不可控性，還需加大對煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的研究與完善。應(yīng)提高對煤礦通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集工作的重視，尤其是在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)中對傳感器的使用與設(shè)計(jì)，因?yàn)樵谶@一系統(tǒng)當(dāng)中會使用到多種傳感器設(shè)備，不僅有風(fēng)壓傳感器和風(fēng)速傳感器，還包含對有害氣體檢測的傳感器設(shè)備。所以，有必要加強(qiáng)完善通風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)中使用到的傳感器設(shè)備，并且還要盡量提高系統(tǒng)當(dāng)中用到的網(wǎng)絡(luò)模塊性能，進(jìn)而確保傳感器檢測到的數(shù)據(jù)可以迅速的傳輸?shù)酵L(fēng)系統(tǒng)的信息管理體系當(dāng)中，進(jìn)而達(dá)到實(shí)時(shí)管理煤礦生產(chǎn)工作的目的。

2.2 對煤礦內(nèi)部的監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)

安全監(jiān)測子系統(tǒng)包括三個方面，分別是安全監(jiān)控系統(tǒng)、礦壓監(jiān)測系統(tǒng)和束管監(jiān)測系統(tǒng)。首先要介紹的是安全監(jiān)控系統(tǒng)，煤礦企業(yè)大多利用成本低且技術(shù)先進(jìn)的分站監(jiān)控系統(tǒng)，它是為了保障煤礦的安全管理以確保高效生產(chǎn)和安全生產(chǎn)。在實(shí)際的應(yīng)用中安全監(jiān)控系統(tǒng)不僅要對機(jī)電裝置工作現(xiàn)狀和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測，還需要監(jiān)控煤礦避難硐室和供電系統(tǒng)以便煤礦管理者實(shí)時(shí)把控煤礦的生產(chǎn)情況和安全現(xiàn)狀，最終確保預(yù)測和預(yù)報(bào)突發(fā)災(zāi)害以避免人員傷亡和煤礦的損失。第二個組成部分是礦壓監(jiān)測系統(tǒng)，在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)中煤礦的安全會受到圍巖變形等狀況影響，而對礦壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測可以降低片幫、冒頂?shù)仍斐傻氖鹿实陌l(fā)生。煤礦的礦壓監(jiān)測系統(tǒng)由多個部分組成，其中較為重要的幾個部分分別是上位機(jī)、通訊主站、離層傳感器以及分析數(shù)據(jù)軟件和接收主機(jī)。第三個較為重要的組成部分是束管監(jiān)測系統(tǒng)，束管監(jiān)測系統(tǒng)的作用是全天候不間斷地監(jiān)測煤礦的關(guān)鍵控制范圍。由于在煤礦的空氣中存在著許多易燃易爆的氣體對煤礦的安全造成了極大的安全隱患，因此需要結(jié)合煤礦束管色譜檢測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測從而有效的對煤礦的瓦斯和火災(zāi)事故進(jìn)行預(yù)防。

2.3 提高煤礦通風(fēng)管理工作

要加強(qiáng)對煤礦通風(fēng)的管理，首先要提高對煤礦通風(fēng)與安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)管，并從、技術(shù)、設(shè)備、人才等方面著手，尤其是在新型安全監(jiān)控設(shè)備的資金投入方面要加以重視。比如：煤礦單位可針對通風(fēng)設(shè)備布置工作組織培訓(xùn)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)之后再制定與之相對應(yīng)的煤礦通風(fēng)與安全作業(yè)體制，同時(shí)還需要組織一線生產(chǎn)人員進(jìn)行教育培訓(xùn)。對此煤礦單位應(yīng)完善管理制度提高管理水平，并且結(jié)合自身單位的具體情況對煤礦單位技術(shù)人才缺乏以及人才斷層的情況進(jìn)行總結(jié)分析，并與相關(guān)技術(shù)院校簽訂合作協(xié)議，以確保企業(yè)內(nèi)的員工都具備較強(qiáng)的技術(shù)水平以及超前的思想覺悟，針對企業(yè)現(xiàn)有員工可定期組織技術(shù)培訓(xùn)，以提高他們的安全責(zé)任意識以及業(yè)務(wù)水平。煤礦單位要想獲得持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，就必須要有夯實(shí)的人才基礎(chǔ)，此時(shí)企業(yè)的人力資源部門就應(yīng)該積極的吸納具備豐富經(jīng)驗(yàn)的管理者，并且還要對企業(yè)現(xiàn)有員工進(jìn)行培訓(xùn)，以促使企業(yè)的管理者和技術(shù)人員都能夠?qū)W習(xí)的更深層次的技能與知識，從而有效推動煤礦通風(fēng)與安全監(jiān)控工作的開展。

2.4 安全監(jiān)測系統(tǒng)中安裝風(fēng)門傳感器

因?yàn)樵谕L(fēng)系統(tǒng)當(dāng)中風(fēng)門的作用是十分重要的，假如沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來對風(fēng)門的質(zhì)量和位置進(jìn)行把控的話，其作用就不能夠得到充分的發(fā)揮。尤其是當(dāng)風(fēng)門位置在傾斜運(yùn)輸港口的時(shí)候，由于受重力作用的影響，在開啟以及關(guān)閉風(fēng)門的時(shí)候困難較大，同時(shí)提升運(yùn)輸?shù)那闆r也會時(shí)有發(fā)生，以至于風(fēng)門受到損害的幾率更大一些。另外再加上部分員工的安全意識較差，在遇到風(fēng)門遭受礦車撞擊情況的時(shí)候，其傳動組織受到破壞的幾率要更大一些，連鎖作用就不能夠得到正常發(fā)揮，將會出現(xiàn)同時(shí)打開兩道風(fēng)門的情況，出現(xiàn)短路，以至于導(dǎo)致瓦斯爆炸事故的發(fā)生。所以要想確保風(fēng)門的牢固性，就必須要將風(fēng)門傳感器安裝到風(fēng)門上面，如此以來風(fēng)門的開關(guān)情況就可以在通風(fēng)安全監(jiān)測系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行清楚的先是，值班人員對于風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)也有了一定的掌握，一旦有異?，F(xiàn)象發(fā)生就能夠在第一時(shí)間知道，從而便可利用最短的時(shí)間內(nèi)將災(zāi)難消滅在萌芽狀態(tài)，瓦斯事故也可及時(shí)避免。

3 結(jié)束語

社會的發(fā)展是建立在礦藏資源的利用基礎(chǔ)上的，隨著社會發(fā)展水平的不斷提升，礦藏開發(fā)工作的開展朝著安全性、自動化的方向前進(jìn)，生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升使得礦場技術(shù)裝備的水平不斷提升，對于礦場安全生產(chǎn)活動的開展提供了很好的設(shè)備基礎(chǔ)，我們應(yīng)當(dāng)積極地利用這樣的有利條件，以提升煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率為重點(diǎn)，加強(qiáng)相關(guān)的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，利用有效的監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用來有效的保障煤礦生產(chǎn)的安全、高效。