瓦斯防治管理系統(tǒng)在公烏素煤礦的開發(fā)應(yīng)用

楊海波 張建夫

(1.國家能源集團(tuán)烏海能源公烏素煤礦，內(nèi)蒙古 016000；2.黑龍江百斯特自動化科技有限公司，黑龍江 154600)

公烏素煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海南區(qū)，保有資源儲量15351.5萬t，可采儲量10751.06萬t，礦井核定生產(chǎn)能力為270萬t/a，為低瓦斯礦井。瓦斯防治是礦井安全生產(chǎn)的呼吸道，是煤礦安全管控的重點和難點。在對瓦斯突出情況、臨界值等進(jìn)行檢測的過程中，需要有精準(zhǔn)的預(yù)測指標(biāo)。隨著煤礦開采逐步推進(jìn)，公烏素煤礦已有瓦斯顯現(xiàn)，011604工作面上隅角瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)0.68%，回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)0.26%。011603工作面上隅角瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)0.86%，回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛茸罡哌_(dá)0.38%。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，本礦在深部開采時賦存的瓦斯含量會更高，因此公烏素煤礦瓦斯防治列入煤礦安全管控的重點。

1 瓦斯管理存在的問題

1.1 現(xiàn)場管理難度大

管理人員不能第一時間掌握井下真實數(shù)據(jù)，如傳感器報警，也不能及時分析出有害氣體的來源，或及時判斷傳感器設(shè)備是否存在故障。瓦檢員工作時間長，升井后填寫瓦斯日報表時數(shù)據(jù)容易填寫錯誤，無法做到“三對口”。領(lǐng)導(dǎo)審閱瓦斯報表時，對瓦斯情況分析有時存在偏差，從而導(dǎo)致瓦斯事故的發(fā)生。領(lǐng)導(dǎo)簽閱報表時，沒有重點顯示，造成簽閱完畢后也不能完全掌握各地點瓦斯變化情況，容易出現(xiàn)部分地點達(dá)到瓦斯臨界值而未及時發(fā)現(xiàn)并采取措施，導(dǎo)致瓦斯事故發(fā)生。

1.2 管理存在漏洞

在瓦斯檢測中，部分瓦檢員責(zé)任心不強，容易存在漏檢、不檢現(xiàn)象，管理者無法判斷瓦檢員所提供數(shù)據(jù)的有效性和真實性，從而存在瓦斯超限或局部瓦斯爆炸的安全隱患。

1.3 設(shè)備檢驗不及時

瓦斯檢查設(shè)備6個月校驗一次，檢驗不及時。瓦檢員如使用過期瓦斯檢查設(shè)備，導(dǎo)致檢查數(shù)據(jù)存在偏差，從而造成瓦斯事故的發(fā)生。

1.4 持過期證件上崗

瓦斯管理中，瓦檢員必須持證上崗，由于證件有效期時間較長，容易出現(xiàn)所持證件過期現(xiàn)象。瓦檢員培訓(xùn)考核情況無法隨時統(tǒng)計分析，對瓦檢員業(yè)務(wù)能力提升管控不足。

1.5 數(shù)據(jù)留存時間短

目前瓦斯數(shù)據(jù)為紙質(zhì)留存，留存時間為三年。如遇地質(zhì)構(gòu)造相同或者瓦斯賦存相同的工作面，無法通過歷史瓦斯數(shù)據(jù)分析煤層中賦存的瓦斯量。

2 系統(tǒng)開發(fā)

隨著安全管理要求越來越高，對瓦檢員的管理也越來越嚴(yán)格。近幾次檢查中，瓦斯管理檢查方式從以前日常的資料檢查，逐步提高至日常資料與現(xiàn)場相結(jié)合的檢查方式。因此，加強瓦檢員現(xiàn)場管理是目前的重點。建設(shè)瓦斯防治管理系統(tǒng)能大大降低現(xiàn)場管控的難度，并為后續(xù)的智能化通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)奠定數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)。針對性開發(fā)的瓦斯防治管理系統(tǒng)，主要包含以下功能。

2.1 瓦斯數(shù)據(jù)移動端填寫及上傳

基于井下已實現(xiàn)4G環(huán)網(wǎng)，瓦檢員通過瓦斯防治系統(tǒng)APP掃描井下牌板上的二維碼，填寫數(shù)據(jù)并上傳。由于井下存在4G環(huán)網(wǎng)盲區(qū)，有些瓦斯檢查點沒有4G網(wǎng)絡(luò)，該APP具有數(shù)據(jù)保存功能，連接上網(wǎng)絡(luò)后可實現(xiàn)自動上傳。井下瓦檢員填寫完牌板后，可通過手機(jī)拍照留存牌板數(shù)據(jù)，做到瓦斯數(shù)據(jù)“三對口”。

2.2 瓦斯檢查板二維碼生成

含有瓦斯檢查板二維碼生成系統(tǒng)。二維碼內(nèi)包含的信息有瓦斯檢查地點、需要檢查的有害氣體、瓦斯設(shè)備信息等。

系統(tǒng)實現(xiàn)二維碼自動生成，并具有兩部分功能：一是牌板二維碼生成。每個牌板二維碼代表著一個瓦斯檢查地點，系統(tǒng)掃描此二維碼會自動辨識該地點名稱及位置；二是儀器二維碼生成。每臺儀器都有一個專屬二維碼，儀器管理員可以掃描二維碼發(fā)放、入庫和送檢儀器，做到儀器圖像識別管控。

2.3 瓦斯報表生成系統(tǒng)

系統(tǒng)會自動上傳瓦檢員井下錄入的數(shù)據(jù)至服務(wù)器，服務(wù)器后臺自動生成報表(瓦斯班報表和瓦斯日報表)。需要簽字的領(lǐng)導(dǎo)只需在手機(jī)內(nèi)點擊確認(rèn)簽字，即可完成當(dāng)天日報表簽閱，不需要繁瑣的手工簽字環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)顯示更為直觀，如數(shù)據(jù)有異常，系統(tǒng)會自動標(biāo)紅顯示。

2.4 瓦斯數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

通過對瓦斯檢查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，填入瓦斯等級鑒定的相關(guān)數(shù)據(jù)，自動生成該區(qū)域和該時段的瓦斯絕對和相對涌出量，為決策層進(jìn)行瓦斯管理提供參考數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可通過選擇日期、檢查項目等內(nèi)容，提取一段時間內(nèi)瓦斯數(shù)據(jù)并生成對比曲線圖，直觀分析瓦斯數(shù)據(jù)。

2.5 瓦斯點設(shè)置計劃

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定瓦檢員需按照瓦斯點設(shè)置計劃和巡回路線檢查圖標(biāo)進(jìn)行巡回檢查。系統(tǒng)可以添加瓦斯點設(shè)置計劃，并根據(jù)巡回路線進(jìn)行排序，排序后瓦檢員在手機(jī)終端上可查看自己的班次、巡回檢查的路線以及巡回檢查點，有效地避免漏檢的發(fā)生。

2.6 報表簽閱功能和提醒功能

領(lǐng)導(dǎo)每天早晨可收到瓦斯報表簽閱提醒，收到提醒后可在手機(jī)APP查看前一天礦井瓦斯情況，并直接簽閱。簽閱完畢后，直接生成電子版簽名，瓦斯報表管理人員直接將日報表打印備查即可。

2.7 瓦檢設(shè)備登記、領(lǐng)用和校驗記錄

登記功能主要登記瓦斯檢查設(shè)備的型號、廠家、設(shè)備參數(shù)、購買日期和校驗日期等功能，生成該設(shè)備專屬二維碼并張貼到設(shè)備表面。領(lǐng)用功能主要登記瓦檢員領(lǐng)取瓦斯檢查設(shè)備型號、領(lǐng)取時間、校驗日期等信息。校驗記錄功能主要記錄校驗時間和過期時間，提前一個月系統(tǒng)預(yù)警提示瓦斯檢查設(shè)備需要校驗，瓦檢員及時更換新設(shè)備。

2.8 瓦檢員證件及培訓(xùn)記錄

系統(tǒng)記錄瓦檢員取得特殊工種作業(yè)證的時間及有效期，并根據(jù)有效期限提前半年預(yù)警提示瓦檢員需再次進(jìn)行特殊工種培訓(xùn)取證。培訓(xùn)記錄主要登記瓦檢員日常理論和實操培訓(xùn)考試情況，形成記錄表。

2.9 權(quán)限管理

權(quán)限設(shè)置主要為了保證瓦斯防治管理系統(tǒng)的規(guī)范管理，防止無關(guān)人員隨意改動數(shù)據(jù)或者誤操作，造成數(shù)據(jù)異動。系統(tǒng)權(quán)限具體分為系統(tǒng)管理權(quán)限、領(lǐng)導(dǎo)查閱權(quán)限、瓦檢員數(shù)據(jù)填寫上傳權(quán)限、數(shù)據(jù)統(tǒng)計下載分析權(quán)限、設(shè)備管理權(quán)限等。

2.10 數(shù)據(jù)留存及備份

主要利用云存儲功能，將數(shù)據(jù)留存在網(wǎng)上，并有數(shù)據(jù)下載備份功能，可按天、月、年等方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行下載查看和備份。

3 應(yīng)用效果

(1)節(jié)省了瓦檢員報表填寫時間，大大降低了瓦檢員出錯的幾率。

(2)提高了工作效率。以前瓦斯報表留存最多五年，由于報表數(shù)量較多，很多報表即使留存下來再次利用也比較麻煩，也無法有效分析當(dāng)年瓦斯數(shù)據(jù)變化情況。該系統(tǒng)留存的數(shù)據(jù)可以永久保存，且可以在系統(tǒng)內(nèi)隨時調(diào)用、分析，大大提高了工作效率。如果遇到瓦斯地質(zhì)相同的情況，能夠快速地為相關(guān)人員提供數(shù)據(jù)支持。該系統(tǒng)增加了數(shù)據(jù)下載功能，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在特定位置，增加了數(shù)據(jù)保存的安全性。

(3)降低了管理難度。公烏素煤礦目前共設(shè)置了79個檢查點、3條檢查路線，如果核對瓦斯檢查手冊、現(xiàn)場記錄牌板以及瓦斯檢查班報表三者數(shù)據(jù)一致情況，管理難度較大。該項目上線后可系統(tǒng)性解決假檢、漏檢、不檢等問題，降低了瓦斯管理的難度，從根本上消除由于人員不安全行為帶來的安全隱患。

(4)提高了工作的時效性。之前，該礦缺少通風(fēng)調(diào)度員職位，瓦斯日報表由瓦檢員代做，瓦斯檢查數(shù)據(jù)不能及時匯至地面，領(lǐng)導(dǎo)無法第一時間分析井下現(xiàn)有工作面瓦斯情況。該系統(tǒng)使用后，瓦檢員能通過終端設(shè)備第一時間將數(shù)據(jù)傳輸至地面，且能夠自動形成曲線并分析某個地點的有害氣體濃度變化情況，為領(lǐng)導(dǎo)及時掌握第一手情況提供了支撐。

(5)方便了儀器管理。系統(tǒng)可對一通三防現(xiàn)有儀器進(jìn)行登記管控，而且能提前提醒員工儀器到檢時間，方便了日常儀器的管理，減少了因儀器校驗過期造成的安全隱患。