試論大數(shù)據(jù)技術(shù)助力煤礦安全管理

楊康 李福振 山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司

煤礦安全工作貫穿于生產(chǎn)與管理的各個環(huán)節(jié)。需要加大信息化建設(shè)推進(jìn)力度，開發(fā)更全面的數(shù)據(jù)分析工具，深入挖掘數(shù)據(jù)的作用，構(gòu)建科學(xué)合理有效的監(jiān)測模型，探索各類事故的特點(diǎn)，為煤礦安全生產(chǎn)決策提供強(qiáng)有力的支持。這既有助于進(jìn)一步提升煤礦的安全管理水平，又能確保煤礦生產(chǎn)的安全性。眾所周知，煤炭行業(yè)發(fā)展日益鼎盛。但是近些年我國煤礦開采生產(chǎn)過程中不斷發(fā)生安全事故，很大程度上也暴露出煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任未落實、隱患排查不到位、治理工作缺乏合理性、通風(fēng)系統(tǒng)不完善、檢查環(huán)節(jié)不嚴(yán)格、施工現(xiàn)場管理混亂等多種問題，造成了煤礦生產(chǎn)安全面臨著極為嚴(yán)峻的形勢。這些安全事故促進(jìn)了施工單位及各級政府對煤礦安全管理方式的重視，必須充分利用好大數(shù)據(jù)，應(yīng)用先進(jìn)信息化手段，切實促進(jìn)科學(xué)決策及安全管理水平的提升。

一、大數(shù)據(jù)和煤礦安全管理

（一）大數(shù)據(jù)的理念

大數(shù)據(jù)最早是源于美國數(shù)據(jù)科學(xué)家的研究理論，后來在全世界大范圍盛行是由麥肯錫研究院發(fā)表的研究報告。從字面上理解大數(shù)據(jù)，就是以“大”為對象，它特別突出了研究對象的數(shù)量，和規(guī)模。有很多海量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的人工計算，只能通過云計算來完成。體量大，數(shù)據(jù)多，密度高以及真實性強(qiáng)是其主要特征，依托于云計算之上，將不同類別的數(shù)據(jù)分化到不同的信息處理中心中，再進(jìn)行分析和預(yù)測。

（二）煤礦數(shù)據(jù)特征

第一，數(shù)據(jù)體量大。在生產(chǎn)的過程中會不斷出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)，例如瓦斯監(jiān)測下的數(shù)據(jù)，機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)下的數(shù)據(jù)，工作人員的數(shù)據(jù)監(jiān)測等各種各類的數(shù)據(jù)，煤礦安全監(jiān)管部門在這么多年的工作中也積累了各種大量的數(shù)據(jù)。第二，數(shù)據(jù)種類繁多。數(shù)據(jù)的種類也是多種多樣的，結(jié)構(gòu)化，半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化等。例如瓦斯監(jiān)測就是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，礦土資料，監(jiān)控視頻等屬于半結(jié)構(gòu)化，在社會發(fā)展的過程中，諸如此類半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)越來越多。第三，數(shù)據(jù)價值密度低。煤礦工作人員在井下工作時，會鏈接各種檢測設(shè)備和傳感器，實現(xiàn)對井下工作的實時監(jiān)控，從而會產(chǎn)生一系列的海量數(shù)據(jù)，但在這些數(shù)據(jù)中真正有作用的卻很少。第四，數(shù)據(jù)產(chǎn)生和增長速度快。在現(xiàn)在的信息網(wǎng)絡(luò)時代，很多工作都摻雜了信息化的管理，在煤礦管理工作中也融入了這一點(diǎn)，各種針對煤礦安全管理的信息監(jiān)測系統(tǒng)不斷運(yùn)行，產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，而且持續(xù)快速增長。以上的基調(diào)充分顯示了，煤礦安全管理數(shù)據(jù)的4V，能夠加入大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理預(yù)測未來可能會發(fā)生的事情，使管理人員能夠做好相應(yīng)的應(yīng)對方案，從而減少事故的發(fā)生和無法挽救。

二、煤礦安全管理中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用前景

（一）積極轉(zhuǎn)變管理思維，促進(jìn)技術(shù)認(rèn)知的強(qiáng)化

當(dāng)前國家對煤礦安全問題給予了越來越高的關(guān)注，如何進(jìn)行煤礦安全管理工作已經(jīng)成為至關(guān)重要的課題，有研究調(diào)查表明我國因為煤礦生產(chǎn)造成的死亡人數(shù)實現(xiàn)了明顯下降，主要是因為應(yīng)用了大數(shù)據(jù)，雖然與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距，但是通過大數(shù)據(jù)這一窗口能夠加強(qiáng)煤礦安全管理工作。加上煤礦數(shù)據(jù)自身具有價值密度低、變化快以及體量大等大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，所以在煤礦安全管理中應(yīng)用大數(shù)據(jù)至關(guān)重要，很大程度上能夠促進(jìn)煤礦安全隱患的降低。煤礦生產(chǎn)在時代發(fā)展中實現(xiàn)了信息化建設(shè)，在長時間不斷探索中獲得了相應(yīng)成效，產(chǎn)生了較多數(shù)據(jù)信息，如環(huán)境檢測數(shù)據(jù)、礦圖數(shù)據(jù)、礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控數(shù)據(jù)等，主要分為非結(jié)構(gòu)化與結(jié)構(gòu)化兩種，其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占據(jù)了主導(dǎo)地位，所以管理人員與實際情況相結(jié)合進(jìn)行管理思維的轉(zhuǎn)變，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面分析。

（二）采用云計算和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

采用云計算和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建起來，可以對煤礦生產(chǎn)運(yùn)行中的各種安全數(shù)據(jù)實時收集、實時監(jiān)測，包括安全綜合數(shù)據(jù)、各種事務(wù)性數(shù)據(jù)等等都可以采用云計算和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)獲取，并在云端將動態(tài)的知識庫建立起來，通過運(yùn)行知識庫，就可以對煤礦安全問題進(jìn)行分析和判斷。煤礦企業(yè)的各種重大事故，諸如瓦斯突出、火災(zāi)、沖擊地壓以及水災(zāi)等等，都可以根據(jù)發(fā)生事故的規(guī)律而將預(yù)警機(jī)制建立起來，同時制定出應(yīng)對措施。

（三）借助大數(shù)據(jù)分析保障設(shè)備正常運(yùn)行

在信息技術(shù)普及應(yīng)用的同時，煤礦井下作業(yè)的自動化程度也在同步提升。這些自動化機(jī)械設(shè)備能否正常、持續(xù)工作，不僅直接關(guān)系煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時也與井下作業(yè)人員的安全有關(guān)。因此，必須要做好機(jī)械故障的及時排查，進(jìn)而采取針對性的維修措施。利用大數(shù)據(jù)分析，一方面可以總結(jié)以往機(jī)械設(shè)備的常見故障，并將故障表現(xiàn)、原因以及維修措施以二進(jìn)制數(shù)據(jù)的形式儲存在數(shù)據(jù)庫中；另一方面也能夠?qū)ΦV井通風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和檢測，記錄好風(fēng)壓、風(fēng)量等相關(guān)的因素，搜集好相關(guān)的數(shù)據(jù)，分析和預(yù)測相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況，未雨綢繆，提前監(jiān)測異常，給后續(xù)的設(shè)備維修提供方便，保障生產(chǎn)的正常運(yùn)作，提高設(shè)備生產(chǎn)的安全性能。

三、結(jié)語

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代。雖然煤礦企業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用時間較短，仍在起步階段，但大數(shù)據(jù)卻具有非常巨大的發(fā)展?jié)摿?，有助于變革管理思維，提升系統(tǒng)安全觀念，實現(xiàn)對設(shè)備動態(tài)的有效監(jiān)測。大數(shù)據(jù)技術(shù)不但可以提升煤礦的安全管理水平，而且能為煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行提供堅實的保障，推動煤礦企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。