摘要：为实现建设安全高效矿井的目标,形成矿井环境、人员、设备全方位的动态监测监控体系，实现数据实时化、预警智能化，增强矿井灾害预防能力，提高矿井安全程度。通过综合信息平台将系统实时监测的各类数据共享，使管理层快速、及时、准确地获取生产相关数据，提高决策科学性，从而避免或减少因决策失误而造成的安全生产事故和经济损失。本文分析了某煤矿通过对现有监测监控系统的升级改造，并结合实际补充实施新系统，形成矿井全方位监测监控体系，促进了矿井安全生产。
关键词：煤矿；数据实时化；全方位；监测监控体系
安全监控系统为各级生产指挥者和业务部门提供了环境安全参数动态信息，通过对被测参数的比较和分析，为预防灾害事故提供技术数据，便于提前采取防范措施。监控系统对被测参数进行实时有效的控制，实现自动报警、断电和闭锁，防止事故的发生和扩大；在事故发生时能及时指示最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材等提供决策信息。
一、安全监控系统的组成
以煤矿安全监控系统包括：KJ90主控机、服务器、热备机、分站，以及MT8000综合数据光端机、KJ90系统软件、各类传感器。其中KJ90分站选用KJF16A分站，采用标准的RS-485协议传输。KJ90监测监控系统主干线传输速率1200bit／s，巡检周期不大于30s。系统能实时监测显示瓦斯、风速、负压、一氧化碳、温度、风门开关等环境参数及煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、各种机电设备开停等生产参数，并实现故障闭锁、报警和断电，以及瓦斯风电闭锁。分站具有自动闭、解锁功能，当关联的闭锁设备发生故障或未投人工作时，分站立即闭锁；当关联设备正常运行时，分站自动解锁。
二、监控系统的应用
1、监控通风系统。在煤矿主要通风机房安设负压传感器，采区回风巷、主要回风巷均安设风速传感器，实现对矿井通风负压、风速的24h连续监控。矿井负压突然下降时，根据各巷道风速变化和风门开关状态，确定风流短路原因和地点；当矿井负压突然升高时，根据各巷道风速变化，确定冒顶巷道地点。安设安全监控系统后，可有效控制煤仓放空风流短路、两道风门同时敞开风流短路事故的发生。当矿井负压突然升高时，可及时发现采区回风巷局部通风断面缩小影响通风的问题。通过安全监控系统的监控，该矿对发生的风流短路和巷道冒顶及时处置，保证了矿井通风系统稳定，实现了矿井安全生产。
2、监控CO浓度的变化。煤矿为容易自然发火矿井，自然发火期一般为两个月，最短为56d。在采煤工作面回风巷、采区回风巷、主要回风巷及重点密闭前均安设了CO传感器，实现对矿井风流中CO浓度24h连续监控。在CO浓度出现异常变化时，通过分析出现异常浓度传感器安设地点，利用人工检查与传感器显示数值对比分析，能准确确定CO异常密闭地点。安设CO传感器后，曾先后发现多处自然发火疑点，为通防部门快速处理提供了时间，多年未发生自然发火事故。
3、监控CH4浓度的变化。通过安全监控系统可以及时掌握井下瓦斯浓度的变化情况，根据采掘接续的变化，及时在各地点安设瓦斯探头，并严格按照AQ煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范要求进行安装。瓦斯超限及时报警、断电，地面中心站及超限地点均能发出声光报警，调度员可以立即通知现场停止工作、撤除人员。
三、矿井全方位监测监控体系的实施
某煤矿通过对现有监测监控系统的升级改造，实现矿井安全生产全过程、全方位、立体化监测预控，提高了矿井安全管理水平，促进了矿井安全生产。
1、实施方案
（1）充分利用现有安全生产监测监控各系统，对其升级改造，使之更适应矿井安全生产的需要。
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（2）结合矿井自身实际特点，充分考虑安全成本投入，根据需要有针对性地补充实施系统。
（3）围绕矿井安全生产，将各系统综合利用，相互配合，互为一体，形成矿井安全生产全方位、全过程保障体系。
2、实施步骤
（1）对现有系统进行升级改造。煤矿采区面积大，生产环节复杂，延展距离长。现有的安全生产系统包括：安全生产监测监控系统、人员定位系统、束管监测系统、原煤计量系统、工业电视系统、光纤温度监测系统等，这些系统成为矿井安全生产的“电子眼”，为保障矿井安全生产发挥了不可替代的作用。但随着煤矿监测监控技术水平的不断提高及煤矿安全监管力度的不断加强，部分系统功能已不能适应矿井发展需要，通过对现有各监测监控系统进行改进与完善，使其更加适用于矿井安全生产需要。通过统计有效和无效运行累计时间，采取措施降低无效运行时间，从而降低设备能耗，实现节能降耗，降低成本。
（2）补充实施新系统。煤矿安全事故是随着煤矿开采的深度、地质条件和技术应用而变化的。煤田煤层埋藏最深的矿井，属于瓦斯矿井，煤层自然发火周期短。随着矿井开采不断向纵深部延伸，矿井的地质条件也愈发复杂，矿井温度高、压力大、瓦斯在岩层中不均匀分布，冲击地压和热害危害加剧，采空区监测治理难度增大等。结合矿井自身特点，根据实际需要，有针对性地补充实施新系统。①在人员定位基础上开发应用矿井辅助运输信息系统，对井下机车进行动态、实时定位监测，进一步规范对井下机车的管理，提高工作效率；②补充完善灰分仪监测系统，及时掌握放顶煤开采过程中煤的灰分含量，做好煤炭质量控制。③建立实施应力和微震监测系统，及时诊断和预报冲击地压危险，确保工作面安全生产。
（3）通过各监测系统综合利用，相互配合，确保了煤炭开采全过程的安全。围绕煤矿安全通过全方位监测监控体系建设的实施，实现全方位安全监测预控无缝隙闭环连接。
围绕安全主线，通过实施安全监控系统、人员定位系统、束管监测系统、应力监测系统、微震监测系统、光纤温度监测系统及井下安全避险六大系统等，综合监测控制。在煤炭开采过程中，安全监控系统实现可对煤矿井下瓦斯、一氧化碳浓度、温度、风速等环境参数实施动态监控，为煤矿安全管理提供决策依据。并根据监测参数控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等；人员定位系统能够及时、准确地将井下各个区域人员的动态情况反映到地面机房，使管理人员能够随时掌握井下人员分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理；束管监测系统能够对煤层自燃升温过程中产生的多种气体进行综合分析，预测预报煤层自燃发火过程，达到定点、定量、定性、实时、连续循环监测；光纤测温监测系统可实时在线监测采空区及回风巷温度，可及时准确地对采空区隐患进行预警，降低采空区事故风险，提高井下作业的安全性；应力和微震监测系统可及时诊断和预报冲击地压危险，确保工作面安全生产。通过各监测系统综合利用，相互配合，确保了煤炭开采过程中的安全。
通过建立综合的、系统的、严密的、持续改进的矿井全方位监测监控体系，做到对井上、下安全生产全面了解，形成煤矿井上、下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道，是实现安全生产零事故的有力保证。另外，在煤矿矿井全方位监测监控体系各系统开发利用程度、应用效果、结合工作实际升级改造效果均走在了同行业前列，也为其他矿井建立全方位监测监控体系积累了宝贵经验，具有广泛的借鉴意义和推广应用前景。
参考文献
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论文作者:杨军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/16
标签：矿井论文; 监控系统论文; 安全生产论文; 煤矿论文; 监测系统论文; 系统论文; 井下论文; 《基层建设》2018年第24期论文;