?5G技術(shù)在礦山安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

李勝華

摘要：對于礦山的生產(chǎn)和運(yùn)營而言，安全生產(chǎn)管理十分重要，管理水平在很大程度上影響著員工的生命安全和企業(yè)的生產(chǎn)效益，對此有必要予以高度重視，以此保證礦山生產(chǎn)的安全性、高效性以及經(jīng)濟(jì)性。隨著當(dāng)前通信技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，5G技術(shù)在礦山安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用顯得尤為重要。本文對此作出相關(guān)研究，首先闡述礦山安全與生產(chǎn)的關(guān)系，然后介紹5G通信技術(shù)以及該技術(shù)在管理中的作用，最后探討5G技術(shù)在礦山安全生產(chǎn)管理中的具體應(yīng)用策略，希望可以全面推進(jìn)礦山安全生產(chǎn)現(xiàn)代化建設(shè)，確保我國礦山企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦山；5G；安全生產(chǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展愈加適應(yīng)國際發(fā)展形勢，我國對工業(yè)安全生產(chǎn)問題也予以高度重視，將安全生產(chǎn)管理工作推上新高度。礦產(chǎn)資源在我國能源結(jié)構(gòu)中占70%左右，在礦山開采工作中，不可避免的存在很多安全隱患，增加了礦山安全事故的發(fā)生概率，嚴(yán)重危害人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，影響企業(yè)的生產(chǎn)效益。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)5G通信技術(shù)的出現(xiàn)，推動(dòng)了礦山安全生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對此，相關(guān)企業(yè)有必要予以高度重視，并在礦山安全生產(chǎn)管理工作中積極應(yīng)用5G通信技術(shù)，全面推進(jìn)礦山安全生產(chǎn)現(xiàn)代化建設(shè)，減少安全隱患的出現(xiàn)，確保企業(yè)的良好運(yùn)營與發(fā)展。

一、礦山生產(chǎn)與安全的關(guān)系

對于礦山來說，生產(chǎn)與安全之間相互依存，生產(chǎn)需要建立在安全的基礎(chǔ)上，安全伴隨著生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)。在企業(yè)的開采施工過程中，如果做不到安全生產(chǎn)，勢必會(huì)增加安全事故的發(fā)展概率，因此，企業(yè)要實(shí)現(xiàn)更好的生產(chǎn)和發(fā)展，各級領(lǐng)導(dǎo)層就必須高度重視安全生產(chǎn)管理，樹立“一切為安全工作讓路、一切為安全工作服務(wù)”的發(fā)展觀念，在生產(chǎn)與運(yùn)營中始終堅(jiān)持“安全第一”，盡可能全面落實(shí)安全生產(chǎn)方針，從根本上實(shí)現(xiàn)全方位、全過程、全員參與的安全生產(chǎn)。在開采礦產(chǎn)資源過程中，安全生產(chǎn)指的是員工在安全的環(huán)境下采用安全的作業(yè)方式開采，并始終在安全的狀態(tài)中生產(chǎn)操作，在整個(gè)過程中“人”是最主要的核心要素。因此，從本質(zhì)上講，安全生產(chǎn)管理主要的管理對象是企業(yè)員工，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)提供前提、基礎(chǔ)和保證。此外，礦山安全事故的發(fā)展，除了設(shè)備因素和環(huán)境因素之外，主要以人為事故為主，也稱之為責(zé)任事故，對此，要想實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、克服人為事故，必須全面做好員工的培訓(xùn)，從根本上構(gòu)建高素質(zhì)、高水平的生產(chǎn)隊(duì)伍。

二、5G技術(shù)的介紹

5G技術(shù)可以稱之為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，相較于2G、3G、4G通信技術(shù)，5G技術(shù)打破了傳統(tǒng)無線接入技術(shù)的局限性，其中融入了新興技術(shù)和全新的無線接入技術(shù)，整體上革新幅度較大。同時(shí)，5G技術(shù)可以滿足不同場景下不同的性能需求，在與不同技術(shù)組合的過程中也能發(fā)揮不同優(yōu)勢，有效緩解傳統(tǒng)無線接入技術(shù)單一、局限的問題。除此之外，5G技術(shù)涉及多方面的內(nèi)容，包括多址技術(shù)、天線陣列技術(shù)、全頻道普接入技術(shù)，整體規(guī)模較大。因此，5G技術(shù)在性能上有著頻譜寬、可靠性高、延遲率低的特點(diǎn)，而且傳輸容量更大，傳輸速度更快。

三、5G通信技術(shù)在礦山安全生產(chǎn)管理中的作用

（一）有助于加快整體信息傳播速度

信息傳播速度快是5G技術(shù)的顯著特點(diǎn)。在礦山的日常生產(chǎn)中，要確保生產(chǎn)過程的安全性，必須進(jìn)行全方位監(jiān)控，而這一過程對監(jiān)控?cái)?shù)值的把握十分關(guān)鍵。運(yùn)用5G技術(shù)不僅能提高數(shù)據(jù)信息的傳輸效率，還能有效簡化礦山生產(chǎn)過程中對各種數(shù)據(jù)的監(jiān)控流程。

第一，利用5G技術(shù)監(jiān)控整個(gè)開采過程，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測礦井，從而全面了解礦井內(nèi)部有毒有害氣體的含量和分布情況，為后續(xù)開采地區(qū)的合理劃分提供有力依據(jù)，將安全隱患降到最低。例如，在日常礦山生產(chǎn)中，會(huì)應(yīng)用裝載、運(yùn)輸設(shè)備，而對于裝載、運(yùn)輸設(shè)備的監(jiān)測可以引入5G技術(shù)，完成對裝載、運(yùn)輸設(shè)備承載能力的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，在監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大偏差后，在第一時(shí)間報(bào)警提示，然后調(diào)度人員組織現(xiàn)場操作人員快速撤離，降低安全隱患的危險(xiǎn)性，減少現(xiàn)場的人員傷亡。

第二，應(yīng)用5G技術(shù)能有效定位安全隱患的具體位置，組織專業(yè)人員深度檢查，及時(shí)找出問題，降低安全事故造成的損失。整個(gè)過程不僅能節(jié)省數(shù)據(jù)信息的傳輸時(shí)間，還能提高工作效率。

第三，利用5G技術(shù)探測開采區(qū)域能迅速得出檢測結(jié)果，了解開采區(qū)域的具體情況，保證現(xiàn)場開采工作的平穩(wěn)運(yùn)行。

由此可見，將5G技術(shù)應(yīng)用到礦山生產(chǎn)過程中，可以加快整個(gè)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)傳輸效率，在發(fā)現(xiàn)隱患、發(fā)現(xiàn)問題后，可以及時(shí)上報(bào)，快速分析事故的危害程度，為現(xiàn)場人員的快速撤離提供有力依據(jù)，避免人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

（二）有助于創(chuàng)新礦山安全生產(chǎn)技術(shù)

將5G技術(shù)應(yīng)用到礦山安全生產(chǎn)管理中，能有效促進(jìn)開采過程中各種設(shè)備的更新與升級，增強(qiáng)礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能性，讓整個(gè)監(jiān)測過程獲得的數(shù)據(jù)信息更加真實(shí)、準(zhǔn)確，并有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足和問題。除此之外，5G技術(shù)的應(yīng)用能及時(shí)解決一些系統(tǒng)方面存在的故障，解決系統(tǒng)封閉的問題，促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與外界開放網(wǎng)絡(luò)之間的連接，完成數(shù)據(jù)的高度集成，不僅可以擴(kuò)大整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，也能在一定程度上提升礦山安全生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

四、5G通信技術(shù)在礦山安全生產(chǎn)管理中的應(yīng)用對策

（一）確保5G通信系統(tǒng)滿足相關(guān)要求

1.要想從根本上強(qiáng)化礦山生產(chǎn)過程中的安全性，對于5G通信技術(shù)的應(yīng)用一定要加大力度，確保5G通信系統(tǒng)的應(yīng)用能滿足相關(guān)要求，以此實(shí)現(xiàn)礦井地表與井下的安全性能，確保礦山生產(chǎn)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證整個(gè)開采過程的安全性與可靠性。

2.在應(yīng)用5G技術(shù)的過程中，一定要確保通信信號的傳輸效率，保證無線傳輸?shù)目煽啃浴踩院头€(wěn)定性，強(qiáng)化整個(gè)礦山通信系統(tǒng)的獨(dú)網(wǎng)性和獨(dú)立性，避免受到外界不良因素的影響。即便外界出現(xiàn)設(shè)備故障或網(wǎng)絡(luò)斷開的情況，也能始終保持穩(wěn)定運(yùn)行。對此，企業(yè)要結(jié)合實(shí)際情況做好通信系統(tǒng)的評估，避免在后期開采過程中由于連入公共網(wǎng)絡(luò)影響內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性。

（二）健全礦山安全生產(chǎn)管理體系

在開采工作實(shí)施過程中，安全問題會(huì)受到來自很多方面因素的影響。對此，企業(yè)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，利用5G通信技術(shù)健全礦山安全生產(chǎn)管理體系，并將該體系貫穿到整個(gè)開采過程中，具體可采取如下策略。

1.落實(shí)企業(yè)的工業(yè)一體化和自動(dòng)化生產(chǎn)，在堅(jiān)持安全生產(chǎn)原則基礎(chǔ)上，提高礦山開采效率。利用5G通信技術(shù)強(qiáng)化內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制功能，并做好對生產(chǎn)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等方面的管理和監(jiān)督。

2.在創(chuàng)建通用系統(tǒng)基礎(chǔ)前，完善企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)傳輸層面也要予以高度重視，過程中將數(shù)據(jù)庫的建設(shè)分為專家數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)兩個(gè)部分，確保數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行效率。

3.對于應(yīng)用控制層而言，要構(gòu)建完整的安全管理體系。在通信系統(tǒng)傳統(tǒng)模塊基礎(chǔ)上，加強(qiáng)智能化建設(shè)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)落實(shí)信息安全管理、機(jī)電設(shè)備管理、開采安全評估管理、重大事故預(yù)防管理、礦山環(huán)境管理等，打造完整的內(nèi)部控制系統(tǒng)，為礦山開采作業(yè)的安全推進(jìn)提供有力保障。

（三）打造礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)

企業(yè)打造專門的礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，為整個(gè)開采過程提供全方位數(shù)據(jù)分析和管理支持服務(wù)，有效提高礦產(chǎn)資源的開采效率，降低企業(yè)的成本投入。利用5G通信技術(shù)完成多個(gè)井位數(shù)據(jù)的快速共享，必要情況下，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)更換監(jiān)測設(shè)備，確保系統(tǒng)的CAD功能和GPS地圖功能不間斷連接，幫助員工簡化傳統(tǒng)的操作過程，也能便于其了解和控制井底的不同情況。在監(jiān)測各個(gè)井位的過程中，應(yīng)用該系統(tǒng)隨時(shí)生成相關(guān)報(bào)告，展示有關(guān)數(shù)據(jù)信息，技術(shù)人員可以直接通過安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)控屏了解監(jiān)控設(shè)備及道路風(fēng)速、礦塵、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)，為后續(xù)操作提供有力的數(shù)據(jù)支持，準(zhǔn)確判斷采礦過程的安全性。除此之外，該系統(tǒng)具有報(bào)警功能和自動(dòng)化功能，能實(shí)時(shí)處理獲得的監(jiān)測信息，并利用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理算法分析各個(gè)井位的具體情況，及時(shí)預(yù)測險(xiǎn)情并發(fā)出警報(bào)，確保安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的功能性、準(zhǔn)確性和及時(shí)性，讓員工在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)存在的安全故障，并及時(shí)安排維修。

（四）應(yīng)用5G遠(yuǎn)程控制法進(jìn)行采掘

企業(yè)應(yīng)用5G遠(yuǎn)程控制法開采和挖掘礦山的開采和挖掘，減少井下采礦的工人數(shù)量。這種方法的原理，是將工業(yè)攝像頭和傳感器安裝在開采設(shè)備前端，利用5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能和優(yōu)勢，將所獲得的音頻和視頻資源傳輸?shù)焦ぷ髋_，地面操控人員可以通過這些信息了解相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況，有效提高采掘效率。應(yīng)用這種方法，能在很大程度上降低井下作業(yè)人員的數(shù)量，確保工作環(huán)境的安全性，將井下采掘轉(zhuǎn)移到地面工作，降低安全事故的發(fā)生概率。

（五）結(jié)合實(shí)際優(yōu)化各種生產(chǎn)技術(shù)

5G通信技術(shù)和人工智能技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。礦山產(chǎn)業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)，也要緊跟時(shí)代發(fā)展節(jié)奏，結(jié)合實(shí)際情況，做好各種生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化與更新。在這一過程中，企業(yè)要加大技術(shù)的研究力度，適當(dāng)投入更多資源，打造專門的采礦信息平臺，在應(yīng)用采礦平臺的過程中，要時(shí)刻關(guān)注礦山生產(chǎn)建設(shè)的基本特點(diǎn)，做好現(xiàn)場地理環(huán)境和相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)的優(yōu)化。如果礦井的瓦斯?jié)舛容^高，需要適當(dāng)安裝回風(fēng)管道，為瓦斯的順利排出提供有效途徑。

（六）立足大數(shù)據(jù)開展安全開采工作

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國各領(lǐng)域很多企業(yè)都先后搭建了一體化生產(chǎn)管控平臺，通過互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建數(shù)據(jù)管理中心。對此，礦山立足大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開展井下安全開采工作，構(gòu)建專門的雙預(yù)警信息平臺，打造透明礦山開采體系，通過遠(yuǎn)程操控的方式進(jìn)行開采現(xiàn)場的巡回檢查，可以有效降低技術(shù)人員的工作危險(xiǎn)性，還可以防控風(fēng)險(xiǎn)隱患。同時(shí)，利用5G通信技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行一些復(fù)雜的井下作業(yè)，改變以往傳統(tǒng)的井下生產(chǎn)方式，減輕工作人員的工作強(qiáng)度，解決高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)問題，提高資源開采效率，確保生產(chǎn)的安全性。

（七）積極開發(fā)礦井監(jiān)控系統(tǒng)

在礦山開采和生產(chǎn)過程中，礦井排水問題十分重要，對此，利用5G通信技術(shù)開發(fā)礦井監(jiān)控系統(tǒng)，以此實(shí)時(shí)監(jiān)控井下的排水問題，及時(shí)接收不同的水位信號，確保技術(shù)人員完善各項(xiàng)工作，為后續(xù)礦井的管理提供有力依據(jù)。在過去的一段時(shí)間里，很多企業(yè)都應(yīng)用傳統(tǒng)的移動(dòng)傳輸寬帶，通過傳感器和視頻檢測水位信號，獲得的數(shù)據(jù)信息不夠真實(shí)、準(zhǔn)確。隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用5G通信技術(shù)可以有效完善井下作業(yè)的實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測信號功能，做好對于各區(qū)域的全方位監(jiān)測和連續(xù)監(jiān)測，及時(shí)捕捉各種監(jiān)測物體的信號消息，真實(shí)準(zhǔn)確地評估各個(gè)區(qū)域的運(yùn)行現(xiàn)狀，為工作人員的后續(xù)判斷和操作提供準(zhǔn)確依據(jù)，解決礦井排水問題，提高排水效率。

（八）加大5G通信技術(shù)的研究力度

礦山安全生產(chǎn)管理工作要合理應(yīng)用5G通信技術(shù)，充分發(fā)揮積極作用，企業(yè)也要做好對5G技術(shù)的研究力度并全面推廣。在這一過程中，要立足于現(xiàn)代信息技術(shù)，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部安全技術(shù)人員和5G專業(yè)人員之間的溝通與交流，打造一支高素質(zhì)、高水平的人才隊(duì)伍，組織他們根據(jù)礦井的具地理位置和實(shí)際情況，將5G技術(shù)與礦山安全生產(chǎn)相融合，并適當(dāng)加大資金投入。同時(shí)，開展技術(shù)人員專項(xiàng)培訓(xùn)活動(dòng)，有效提高技術(shù)人員的專業(yè)水平和操作能力，讓他們更加全面地了解5G技術(shù)的特點(diǎn)，擁有5G技術(shù)的創(chuàng)新思維，確保在日后的工作中更加順利、更好地服務(wù)礦山的安全生產(chǎn)管理。

五、結(jié)語

總而言之，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和通信行業(yè)的不斷進(jìn)步，5G技術(shù)在我國煤礦產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但從實(shí)際情況看，也存在一定問題尚未解決，影響著5G技術(shù)的發(fā)揮。對此，企業(yè)應(yīng)予以高度重視，結(jié)合自身生產(chǎn)的實(shí)際情況，不斷完善對5G技術(shù)的應(yīng)用，加大研究力度，開發(fā)信息化安全生產(chǎn)平臺，將礦山安全生產(chǎn)現(xiàn)代化建設(shè)工作落到實(shí)處，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，確保生產(chǎn)過程的安全性與可靠性，為促進(jìn)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙德偉，劉適永.5G通信系統(tǒng)在煤礦安全中的應(yīng)用[J].中國新通信，2022，24（06）：30-32.

[2]王國法.煤礦智能化最新技術(shù)進(jìn)展與問題探討[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2022，50（01）：1-27.

[3]劉斌.煤炭行業(yè)中5G技術(shù)介紹[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2021（24）：23-25.

[4]蘭逢春，吳興銓. 5G賦能智慧礦山的思考和發(fā)展[J].廣西通信技術(shù)，2021（03）：42-47.

[5]楊孝新.5G背景下智慧露天礦安全管理體系架構(gòu)及創(chuàng)新應(yīng)用研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2021.

[6]錢旭.5G通信系統(tǒng)在煤礦安全中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2021（04）：176-177.

[7]鄭小磊，梁宏.煤礦5G通信系統(tǒng)安全技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法[J].工礦自動(dòng)化，2021，47（03）：9-13+33.