大數(shù)據(jù)在煤礦安全領(lǐng)域的應(yīng)用

＊李 璐

（霍州煤電汾河多種經(jīng)營(yíng)有限公司 山西 041602）

隨著煤礦綜合開采技術(shù)的不斷改進(jìn)和聯(lián)合開采作業(yè)效率的提高，各種生產(chǎn)方法的聯(lián)合開采變得更加復(fù)雜，從而增加了對(duì)煤礦安全生產(chǎn)管理的要求。煤礦缺乏安全生產(chǎn)管理可能導(dǎo)致各種生產(chǎn)事故，因此，煤礦安全生產(chǎn)管理是煤礦安全穩(wěn)定生產(chǎn)的核心。為大多數(shù)仍在使用手工記錄的企業(yè)安全生產(chǎn)管理提出一個(gè)新的煤礦安全管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，手工檢查的安全管理效率低、可靠性差，給正常生產(chǎn)帶來嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)分析的原則，建立煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)煤礦的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測(cè)，有效降低了故障概率，對(duì)提高煤礦安全生產(chǎn)質(zhì)量十分重要。

1.相關(guān)概述

(1)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

干預(yù)礦井施工安全的條件繁多，礦井內(nèi)部施工巷道比較狹窄，施工條件較差，施工期間有眾多不確定性條件存在。礦井施工期間投入的資金少，產(chǎn)生的效益高，不過施工過程中安全性較低。最近幾年，礦井安全問題時(shí)常出現(xiàn)，若是發(fā)生礦井施工安全問題，會(huì)在很大程度上影響施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與施工工人的生命安全，所以礦井施工期間進(jìn)行安全管控工作十分重要。因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在礦井施工安全管控期間的使用范疇逐漸擴(kuò)大，大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算工藝以及智能化工藝等比較新穎的技術(shù)已經(jīng)普遍被應(yīng)用。因?yàn)槭┕み^程中信息化與智能化工藝的使用范疇逐漸擴(kuò)大，礦井開采過程中的數(shù)據(jù)逐漸增多，此類數(shù)據(jù)在礦井施工期間對(duì)于施工安全來說非常關(guān)鍵，可以供給有效的數(shù)據(jù)保證施工措施的科學(xué)性與合理性。不過因?yàn)樾畔⒘枯^大，完全依賴工人不能良好地完成歸納、研究與應(yīng)用，不能有效地展現(xiàn)此部分?jǐn)?shù)據(jù)的作用。但是大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用可以良好地處理此種情況，大數(shù)據(jù)技術(shù)礦井單位施工工人在進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、歸納與利用期間工作效率得到了顯著的提升，工作成果能夠有效地提升安全管控效果。由此可見，大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用可以供給有效的數(shù)據(jù)保證礦井安全施工，能夠圍繞特殊情況與影響安全的條件展開有效的預(yù)測(cè)，在一定程度上減少礦井問題出現(xiàn)的次數(shù)。

(2)煤礦安全生產(chǎn)管理的內(nèi)容

礦井安全管控重點(diǎn)是圍繞礦井施工期間出現(xiàn)的問題，為了規(guī)避問題出現(xiàn)而展開的施工管控。在整個(gè)礦井施工期間，安全管控標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對(duì)于施工安全起到了關(guān)鍵作用，為礦井單位預(yù)防安全事故出現(xiàn)的重要措施，能夠有效地保障施工工人的人身安全。礦井安全施工管控開展期間所有管理層均需要針對(duì)礦井安全施工的所有細(xì)節(jié)，包含機(jī)械、工人、工序等展開詳細(xì)、科學(xué)、合理的調(diào)控，無論在何種情況下均需要把工人的人身安全當(dāng)作首要關(guān)注情況，積極地促進(jìn)礦井施工的開展，提升礦井單位施工效果。和別的施工操作比較，礦井施工作業(yè)具有較高的特殊性，若是在生產(chǎn)期間發(fā)生意外，則會(huì)嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。并且，礦井施工工人大多會(huì)進(jìn)入到地表下方巷道中展開施工，礦井開采施工條件具有較高的危險(xiǎn)性。既可能因?yàn)槭┕と藛T呼入眾多的粉塵，從而導(dǎo)致肺部出現(xiàn)病變，同時(shí)因?yàn)槊旱V內(nèi)部施工條件復(fù)雜，可能讓施工人員出現(xiàn)別的職業(yè)病。若是可以強(qiáng)化礦井安全開采管控工作，制定方案有效防止礦井施工期間安全問題的出現(xiàn)，有效的管控生產(chǎn)期間眾多危險(xiǎn)條件，則能夠在一定程度上管控安全問題出現(xiàn)的次數(shù)。

2.煤礦安全生產(chǎn)管理及其現(xiàn)狀

礦井開采期間，因?yàn)槭┕l件比較復(fù)雜，干預(yù)礦井安全施工的條件較多，且不確定因素較多，所以導(dǎo)致礦井施工過程中安全性較低。并且，礦井施工期間機(jī)械的安全性也是安全管控工作的重點(diǎn)，必須確保所有設(shè)備能夠良好的運(yùn)轉(zhuǎn)，所以對(duì)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備間的調(diào)配標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)苛。如今，在開展礦井安全生產(chǎn)管控工作中，大部分單位的安全管控觀念比較滯后，在安全事故防護(hù)方面未制定有效的防護(hù)方案，應(yīng)用的安全管控措施無法良好地處理礦井安全方面的情況。此外，個(gè)別單位一味地關(guān)注經(jīng)濟(jì)收益，領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的責(zé)任觀念淡薄，沒有高度關(guān)注安全管控標(biāo)準(zhǔn)的修訂和完善工作，沒有重視礦井安全生產(chǎn)管控工作的開展，導(dǎo)致礦井安全生產(chǎn)的任務(wù)無法落實(shí)。

3.大數(shù)據(jù)在煤礦安全領(lǐng)域的應(yīng)用分析

(1)煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析目標(biāo)

礦井安全施工大數(shù)據(jù)探究主要是針對(duì)施工活動(dòng)、工人、機(jī)械與條件的理論要求情況以及具體運(yùn)轉(zhuǎn)情況間的誤差展開探究、建模、機(jī)械學(xué)習(xí)以及預(yù)估警示。重點(diǎn)包含下列幾種：①針對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)、工人、機(jī)械以及條件某個(gè)單一維度的時(shí)空情況變動(dòng)的分析建模。譬如機(jī)械問題周期探究建模、瓦斯曲線回歸探究、沖擊地壓周期探究等，重點(diǎn)應(yīng)用以往的方式辨別與時(shí)間序列探究。所以，礦井安全施工信息包含以下幾點(diǎn)：首先，針對(duì)礦井安全施工活動(dòng)、工人、機(jī)械以及條件的技術(shù)規(guī)格與管控規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；其次為依據(jù)技術(shù)與管控規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)展開施工活動(dòng)、工人、機(jī)械以及條件的準(zhǔn)備狀況；最后是人員、機(jī)械與條件在施工活動(dòng)中的實(shí)際狀況。②針對(duì)施工活動(dòng)、工人、機(jī)械與條件等眾多維度間的聯(lián)系展開探究建模。自生產(chǎn)活動(dòng)維度集、工人維度集、機(jī)械維度集以及條件維度集中選取多個(gè)維度查找關(guān)聯(lián)性，是如今大數(shù)據(jù)探究的目的。③施工活動(dòng)、工人、機(jī)械以及條件的偏差探究。依據(jù)以往積攢的經(jīng)驗(yàn)，探究預(yù)估出現(xiàn)概率較高偏離規(guī)則要求的工人、機(jī)械、條件和施工活動(dòng)的流程。譬如，問題機(jī)械探究，違規(guī)操作行為探究等。

(2)煤礦生產(chǎn)大數(shù)據(jù)框架的建設(shè)

礦井施工生成的信息滿足大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)特性，因此和礦井施工相關(guān)數(shù)據(jù)的探究與挖掘能夠應(yīng)用大數(shù)據(jù)工藝進(jìn)行，借助大數(shù)據(jù)工藝的運(yùn)用，能夠合理地判定出礦井施工期間出現(xiàn)的安全問題和災(zāi)害出現(xiàn)的概率。根據(jù)礦井施工單位的特性、礦井單位大數(shù)據(jù)的整理、探究和預(yù)估對(duì)于礦井施工安全隱患干預(yù)度的測(cè)算要求，最后判定礦井施工大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建必須具備三個(gè)層面的技術(shù)結(jié)構(gòu)，分別為保存層、框架層以及服務(wù)層。

(3)創(chuàng)新點(diǎn)分析

礦井安全預(yù)估警示體系的創(chuàng)建需要具備下列特點(diǎn)：①在大數(shù)據(jù)支持下構(gòu)建礦井安全評(píng)估、預(yù)估、警示系統(tǒng)。此預(yù)估警示體系的創(chuàng)建主要是借助互聯(lián)網(wǎng)礦井安全大數(shù)據(jù)與云交互信息管道，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘工藝與問題導(dǎo)致條件，根據(jù)人員、設(shè)備與條件共同闡述方式與安全判斷準(zhǔn)則，圍繞礦井主要危險(xiǎn)條件展開感知、監(jiān)管、探究，自人員、設(shè)備、條件等幾個(gè)層面創(chuàng)建多維度的礦井安全評(píng)估預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與方式系統(tǒng)，確保在互聯(lián)網(wǎng)礦井安全大數(shù)據(jù)條件下，為礦井安全情況的評(píng)估警示供給理論基礎(chǔ)與方式。②在大數(shù)據(jù)的礦井安全情況下研究預(yù)估警示體系。在大數(shù)據(jù)的礦井安全狀況預(yù)估與警示方式的條件下，借助大數(shù)據(jù)設(shè)備學(xué)習(xí)工藝的方式。在大數(shù)據(jù)礦井安全情況下探究預(yù)估警示體系，可以保證礦井安全警示的精準(zhǔn)性與時(shí)效性，落實(shí)了多源安全數(shù)據(jù)的整體集成；落實(shí)了礦井安全風(fēng)險(xiǎn)的整體評(píng)估與整體動(dòng)態(tài)預(yù)估，落實(shí)了對(duì)礦井安全評(píng)估、警示數(shù)據(jù)的多維可視化，落實(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)安全數(shù)據(jù)的事先警示與及時(shí)警示。

(4)煤礦安全管理監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)管體系是礦井安全施工管控體系中十分重要的部分，其作用為監(jiān)管信息的精確性、信息傳遞效果與抗干預(yù)性，并且能夠在很大程度上影響安全監(jiān)管體系的工作效果，所以需要選取準(zhǔn)確性較高、應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)且抗干預(yù)性較好的傳感設(shè)施，此外傳遞體系需要應(yīng)用信息傳遞較快、抗干預(yù)性較強(qiáng)且信息兼容性較高的信息構(gòu)架。若是想要保證所有位置信息監(jiān)管的精確性，縮減系統(tǒng)信息整理難度，在所有監(jiān)測(cè)位置都需要設(shè)立交換設(shè)備，用作該位置中施工情況的初期研究。通過此監(jiān)管體系的構(gòu)架能夠發(fā)現(xiàn)，其重點(diǎn)囊括了監(jiān)管設(shè)備、交換機(jī)設(shè)備、傳遞網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)管主機(jī)等，監(jiān)管信息通過交換機(jī)的事先處理，然后傳遞到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中，借助網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)落實(shí)信息的研究與傳遞。礦井安全施工期間，所有的傳感設(shè)備針對(duì)規(guī)劃的監(jiān)管事物隨時(shí)展開監(jiān)管，之后把信息傳輸?shù)奖O(jiān)管分站。監(jiān)管分站應(yīng)用大數(shù)據(jù)研究方式，對(duì)信息中有利用價(jià)值的數(shù)據(jù)展開整理，剔除垃圾數(shù)據(jù)，之后把整理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降V井內(nèi)部的交換機(jī)。交換機(jī)展開信息轉(zhuǎn)換與工作環(huán)境初期判斷后，把判斷情況傳遞到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中，開展最后安全情況的研究與判斷，同時(shí)傳遞出相應(yīng)的警示，針對(duì)安全問題展開防范。

4.大數(shù)據(jù)在煤礦安全領(lǐng)域的應(yīng)用建議

（1）大數(shù)據(jù)帶來的思維變革。大數(shù)據(jù)環(huán)境下礦井安全施工非常依賴于信息的準(zhǔn)確性，借助對(duì)信息的研究來制定安全管控措施。不過因?yàn)榈V井施工期間個(gè)別使用意義較低的非結(jié)構(gòu)化信息龐多，以往的信息處理方式無法滿足如今礦井施工的安全要求。大數(shù)據(jù)技術(shù)使用期間，可以探究礦井施工過程中生成的信息，展現(xiàn)信息探究的意義。在大數(shù)據(jù)使用期間，有關(guān)技術(shù)工作者為優(yōu)化安全施工的運(yùn)營(yíng)管控，需要第一時(shí)間轉(zhuǎn)換觀念，既需要關(guān)注信息的準(zhǔn)確性，同時(shí)又需要強(qiáng)化信息中隱含的其他內(nèi)容，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與各種程序?qū)Υ罅啃畔⒄归_處理，落實(shí)信息的歸納與整理，要研究數(shù)據(jù)的合理性與實(shí)用性。

（2）可以有效提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備動(dòng)態(tài)的有效監(jiān)測(cè)。最近幾年，礦井施工過程中對(duì)智能化與自動(dòng)化工藝的使用頻次逐漸增加，眾多科學(xué)含量較高的機(jī)械被應(yīng)用到礦井施工中。以往礦井施工期間，通常都是在機(jī)械發(fā)生問題后才開始修理，忽視了日常養(yǎng)護(hù)。因此在修理期間工作比較困難，還會(huì)影響礦井施工，并且在一定程度上增加了安全事故出現(xiàn)的概率?？茖W(xué)合理的應(yīng)用大數(shù)據(jù)工藝，可以優(yōu)化以往機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，譬如依據(jù)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)類別裝設(shè)對(duì)應(yīng)的傳感設(shè)備，從而有效地記載設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，能夠?qū)C(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)展開研究，第一時(shí)間查找問題出現(xiàn)的位置。和以往礦井停工展開機(jī)械問題修理進(jìn)行比較，展開信息的搜集與研究能夠有效提高工作效率，從而降低設(shè)備出現(xiàn)故障的概率。

（3）建設(shè)以云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)的煤礦安全綜合信息分析平臺(tái)。應(yīng)用云計(jì)算的功效能夠從整體上開展信息的研究。同時(shí)對(duì)礦井基礎(chǔ)信息、監(jiān)測(cè)信息、執(zhí)行信息、安全檢測(cè)信息及施工環(huán)節(jié)中的眾多信息展開研究，組建高效系統(tǒng)的數(shù)據(jù)研究體系。

（4）以人才推進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用戰(zhàn)略的發(fā)展。從國(guó)內(nèi)眾多高等院校集體展開大數(shù)據(jù)人才的培育開始入手，全力培育大數(shù)據(jù)方面的專業(yè)人員，同時(shí)和其他大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展程度比較成熟的國(guó)家展開溝通，創(chuàng)建人才培養(yǎng)體系，開展專業(yè)型人才吸納工作，促進(jìn)大數(shù)據(jù)工藝良好地適用于眾多行業(yè)中。

（5）對(duì)煤礦企業(yè)員工積極開展培訓(xùn)。為了有效提升礦井單位的生產(chǎn)能力，必須對(duì)單位職工展開安全管控方面的培訓(xùn)，從而豐富安全知識(shí)，有效地改變單位職工的安全觀念，同時(shí)將工作的所有流程整體地貫徹到實(shí)際的施工過程中。并且要鍛煉員工的創(chuàng)新觀念，調(diào)動(dòng)職工的創(chuàng)新思維與主動(dòng)性?？茖W(xué)的構(gòu)建學(xué)習(xí)體系，既要組織內(nèi)部職工展開專項(xiàng)學(xué)習(xí)，同時(shí)又需要培養(yǎng)內(nèi)部職工的安全觀念，有效提升員工的安全意識(shí)與防范意識(shí)。

（6）加強(qiáng)分類數(shù)據(jù)融合。煤礦開采期間創(chuàng)建了眾多的信息傳感系統(tǒng)，但是因?yàn)槭┕んw系數(shù)目與工作任務(wù)的增加，完全憑借單一的傳感設(shè)備對(duì)問題展開檢查和預(yù)測(cè)已經(jīng)無法滿足工作需要，必須及時(shí)創(chuàng)建眾多數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，防止出現(xiàn)消息閉塞的情況。和以往的工作方式比較，此種工作方式則是創(chuàng)建大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。加強(qiáng)信息特性的探究與收集，創(chuàng)建系統(tǒng)的信息構(gòu)架，同時(shí)以信息接入端與輸出端同時(shí)進(jìn)行信息構(gòu)架的規(guī)劃，確保將規(guī)劃落實(shí)到實(shí)際的工作中，保證工作開展效果。

（7）確保數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確。大數(shù)據(jù)研究對(duì)信息的精確性需求即使低于小數(shù)據(jù)，依舊嚴(yán)重地決定著研究結(jié)果。若是想要有效的提升信息的精確性，能夠應(yīng)用下列方案：①?gòu)?qiáng)化傳感設(shè)備的維修與養(yǎng)護(hù)，規(guī)劃科學(xué)的調(diào)整、校驗(yàn)與檢查，同時(shí)認(rèn)真依照標(biāo)準(zhǔn)展開設(shè)施的檢驗(yàn)；②縮減信息傳遞期間的轉(zhuǎn)變，最大可能地落實(shí)傳感設(shè)備與平臺(tái)的直接聯(lián)系；③創(chuàng)建數(shù)據(jù)收集標(biāo)準(zhǔn)和信息實(shí)用性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，完善與優(yōu)化信息質(zhì)量檢查體系；④應(yīng)用信息之間的特性，探究各種信息之間的聯(lián)系，查找數(shù)據(jù)中隱含的內(nèi)容，展開信息之間的校驗(yàn)，降低問題出現(xiàn)的概率。

（8）落實(shí)重點(diǎn)管理，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。礦井安全管控為比較系統(tǒng)的工作，涉及到的知識(shí)層次較多。鑒于這種相對(duì)繁瑣的管控內(nèi)容，企業(yè)管理者需要把握重要內(nèi)容，提升管控效果與安全管控能力。伴隨社會(huì)不斷的發(fā)展與進(jìn)步，礦井行業(yè)的發(fā)展速度也在逐漸加快，信息工藝與安全管控能力的標(biāo)準(zhǔn)也逐漸提升，開采設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性對(duì)礦井施工非常重要。在以往的管控方式中，一般情況下機(jī)械出現(xiàn)問題之后展開維修。同時(shí)，會(huì)影響施工進(jìn)度，同時(shí)隱藏著可能導(dǎo)致安全事故的條件。大數(shù)據(jù)的搜集能夠降低潛藏的威脅，修訂方案能夠降低時(shí)間預(yù)估問題的出現(xiàn)，所有降低設(shè)備的損傷，提升安全水平。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用能夠提升礦井安全施工數(shù)據(jù)收集與管控工作效果。具體開展管控工作期間，若是想要良好地利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，有關(guān)工作者必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管控觀念，同時(shí)主動(dòng)地學(xué)習(xí)與研究大數(shù)據(jù)技術(shù)，確保在開展設(shè)施檢查和安全數(shù)據(jù)研究工作期間能夠科學(xué)地利用大數(shù)據(jù)技術(shù)。