摘要:随着煤炭效益的不断增加,国家对煤矿安全生产工作的重视程度日益提高,在安全事故的检测、辨别以及安全隐患的评估方面,安全监控系统有着重要的作用,保证了煤矿安全生产工作顺利、稳定的进行。同时安全监控系统也是井下安全避险“六大系统”之一。随着煤炭效益的不断增加,国家对煤矿安全生产工作的重视程度日益提高,在安全事故的检测、辨别以及安全隐患的评估方面,安全监控系统有着重要的作用,保证了煤矿安全生产工作顺利、稳定的进行。接下来我们对安全监控系统组成和在煤矿安全生产中的作用进行阐述。
关键词:煤矿安全生产;安全监控;作用
在煤矿生产过程中,针对安全事故和重大危险的预测与评估,是煤矿安全生产的重要因素之一,同时也是影响社会安定和经济发展的重要因素,这是我国煤矿工作的一项重点,也是难点工作。煤矿安全监控系统是煤炭高产、高效、安全生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十分重视,陆续研制、生产和推广使用了环境安全、轨道运输、输送带运输、提升运输、供电、排水、矿山压力等监控系统,提高了煤矿的生产效率和设备利用率,增强了矿山安全。
1安全监控系统的组成
安全监控系统由传感器、执行机构、分站、电源(或电控箱)、主站(或传输接口)、主机(含显示器)、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、USB电源、远程终端、网络接口、电缆和接线盒等组成。
(1)传感器将被测物理量转换为电信号,并具有显示报警功能(有些传感器没有显示或没有声光报警)。
(2)执行机构(含有声光报警及显示设备)将控制信号转换为被控物理信量。
(3)分站接收来自传感器的信号,并按预先约定的复用方式远距离传给主站(或传输接口),同时,接收来自主站(或传输接口)的多路复用信号。分站还具有线性校正,超限判断、逻辑运算等简单的数据处理能力,对传感器输入的信号和主站(或传输接口)传输来的信号进行处理,控制执行机构工作。
(4)电源箱将电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源,并具有维持电网停电后正常供电不小于2h蓄电池。
(5)传输接口接收分站远距离发送的信号,并送主机处理;接收主机信号,并送相应分站。传输接口还具有控制分站的发送与接收、多路复用信号的调制与解调、系统自检等功能。
(6)主机一般选用工控微型计算机或普通微型计算机,采用双机或多机备份。其主要作用是接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、联网等。
2 安全监控系统在煤矿安全生产中的作用
从国内外煤矿安全监控系统发展历史来看,煤矿安全监控系统是20世纪70年代末发展起来的。目前,在我国煤矿使用的各类监控系统多达十几种,这对改善我国安全状况,改变煤矿的落后面貌,提高矿井的生产效率及煤矿现代化的管理水平等方面均起到了重要作用。
为了落实国家提出的“先抽后采、以风定产、监测监控”瓦斯治理十二字方针后,全国各国有煤矿矿井基本上都购置安装了安全监测监控系统,对井下瓦斯、一氧化碳、风速、粉尘、风压、温度、风机开停、风门开关的自动、连续、集中监测和瓦斯超限、报警断电,曾多次避免了各类瓦斯和火灾事故。大部分矿区还实现了全局、全省监测数据联网,对煤矿安全生产起到了重要的促进作用。
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3 目前矿井安全生产监控系统应用现状
安全生产监控系统主要用于连续监测矿井下各种环境参数及设备开停状态,如瓦斯、风速、煤仓煤位、水仓水位、温度、一氧化碳、风机开停等。当瓦斯超限时,实时在监控机上发出语音提示、报警信息,并能自动切断瓦斯超限区域的电源,实现瓦斯电闭锁。另外,可以对监测到的数据进行实时处理,自动生成报表,及时为地面和井下生产和管理人员提供工作面生产和安全信息。当前,大部分矿井都已安装了安全生产监控系统,但真正发挥作用的为数甚少。有的矿井将生产监测与安全管理对立起来,只关注生产监测,对安全监控置之不理。实际上,安全生产监控系统恰恰是监测井下瓦斯情况的非常关键的步骤。井下作业随时可能产生瓦斯,工人只是凭经验检测是间断性的,会有时间间隔。而矿井监控系统在确保连续监测的同时,也能在瓦斯超限的情况下自动预警,并切断工作电源,避免发生安全事故,该系统的安全保障功能是人工无法企及的。近几年突发的几起特大瓦斯爆炸事故多半是由于安全管理存在漏洞所致。这些矿井的安全监控系统形如虚设,领导重视程度不够,瓦斯积聚没能及时断电,最终引起了瓦斯爆炸事故。由此可见,安全生产监控系统对预防瓦斯事故、加强井下作业安全管理的作用举足轻重。
4 安全监控系统的发展趋势
煤矿井下是一个特殊的工作环境,有易燃易爆可燃性其他和腐蚀性气体,潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离远,因此增强系统的准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性,增强煤矿安全保障能力是安全监控系统的发展趋势。
4.1 一体化通信技术
为了使应急通信的要求得到提升,煤矿企业应结合自身生产情况研发一体化通信系统,系统主要将短信、固定与移动通信、语言等多种形式通信集合起来,具备紧急呼叫、监测位置及报警联动等功能。
4.2 矿用物联网技术
为了减少库存煤炭量,企业可以将物联网技术引入到煤炭生产领域,应用矿用物联网技术,使用电气、通风及运输等装备,从采煤机器司机、绞车司机、研发员工、掘进机器等方面着手对各生产作业环节加以控制,同时制定出联网技术处理、传输与编码等相关标准。
4.3 特大事故预警技术
从当前煤炭生产情况来看,对特大事故预警技术进行研发很有必要,有利于降低事故发生率。当前监控系统主要有预警、断电功能,一些企业的监控系统已经具备了特大事故预警的功能,但是在实际应用过程中准确率并不高,不能满足安全作业要求,为此,企业应该强化这方面的研究。
4.4 标准化、云计算及大数据应用
随着专业分工协作越来越细,接口的标准化、协议的统一成为监控系统发展趋势,也为设备的兼容提供了便利,使专业化开发、服务成为可能。安全监控系统不再由某个单位整体开发,而是由专业人员开发,软件、平台、终端设备相互独立却互相兼容。
综上所述,在煤矿安全生产过程中,安全监控系统的使用提高了矿井的生产效率及煤矿现代化的管理水平,同时对煤矿危险源的预防与控制起到了重要的作用,随着科技的发展与进步相信安全监控系统必将走上一个新的台阶。
参考文献:
[1] 王志波.矿井安全监测监控系统的研究[D].内蒙古科技大学,2014.
[2] 赵修霞.矿井安全监控系统可靠性研究[D].山东轻工业学院,2011.
论文作者:黄祥祥1,赵明磊2,陆嗣通3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/13
标签:监控系统论文; 瓦斯论文; 煤矿论文; 矿井论文; 井下论文; 作用论文; 信号论文; 《基层建设》2017年第13期论文;