試論煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理

馬文艷

（滕州郭莊礦業(yè)有限責任公司,山東 滕州 277500）

試論煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理

馬文艷

（滕州郭莊礦業(yè)有限責任公司,山東 滕州 277500）

近年來，隨著我國信息技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化的管理模式逐漸被運用到了煤礦企業(yè)的綜合工程技術當中，使得煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了一定的提高。由于煤礦企業(yè)對于安全生產(chǎn)以及生產(chǎn)效率的要求極高，故現(xiàn)代化的煤礦開采在計算機技術廣泛應用的基礎上，通過煤礦開采控制技術、信息收集傳遞技術以及高科技傳遞通信技術等實現(xiàn)了煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理。

煤礦綜合工程技術；數(shù)字化管理；數(shù)字礦山

0 引言

我國的煤炭工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的基礎產(chǎn)業(yè)，但與國際上發(fā)達國家相比，我國煤炭企業(yè)普遍存在兩個方面的不足；一是煤礦總體裝備技術水平，尤其是系統(tǒng)的整體有效性、信息化水平不高；二是煤礦生產(chǎn)事故多，造成國家財產(chǎn)和人民生命的嚴重損失。其根本原因是對礦井作業(yè)過程和環(huán)境狀況缺乏一套系統(tǒng)、科學的動態(tài)監(jiān)測、分析以及實時有效的控制技術。現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，尤其是信息化時代的到來，為煤炭工業(yè)這一傳統(tǒng)工業(yè)的改造指定了方向。迄今為止，我國的煤炭企業(yè)經(jīng)過漫長的發(fā)展和變革，使得我國成為了世界上煤炭產(chǎn)量最多的國家。為了確保我國煤炭企業(yè)在今后能夠持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，就必須將安全高效的數(shù)字化管理引入到我國的煤礦綜合工程技術中。而煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理的不斷發(fā)展，可以在一定條件下減小煤礦的開采難度，提高煤礦作業(yè)的安全性，繼而有效維護工人的生命財產(chǎn)安全，在確保社會效益不受到損害的同時，為煤礦企業(yè)提供了良好的發(fā)展空間。

1 我國煤礦綜合工程技術中數(shù)字化管理的現(xiàn)狀

我國國家煤礦安全監(jiān)察局與國家安全監(jiān)察總局于2011年3月聯(lián)合下發(fā)了《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設完善基本規(guī)范（試執(zhí)行）》的相關文件。該文件強制推行了先進、適用的煤礦技術裝備，要求煤礦及非作業(yè)煤礦要制定相關的生產(chǎn)技術裝備方案，并于三年之內完成。煤礦作業(yè)的生產(chǎn)技術裝備包括安裝監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦井下作業(yè)人員定位追蹤系統(tǒng)、緊急危險避難系統(tǒng)、壓風自救系統(tǒng)、井下通訊聯(lián)絡系統(tǒng)以及供水施救系統(tǒng)。

當前，我國大部分城市的煤礦已針對《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設完善基本規(guī)范（試執(zhí)行）》的相關規(guī)定安裝并正常使用了該規(guī)避風險的“六大系統(tǒng)”。絕大多數(shù)的煤礦建立了以煤礦工業(yè)以太冗余環(huán)網(wǎng)和地面調度綜合指揮中心組成的信息網(wǎng)絡平臺，該平臺通過以下幾點控制實現(xiàn)了煤礦井下作業(yè)規(guī)避風險“六大系統(tǒng)”的順利運行。第一點，該平臺通過光纜、有線和無線通信以及有線無線相結合的方式作為煤礦井下作業(yè)通訊主體的通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)了礦井下音頻、視頻數(shù)據(jù)的有效傳輸；第二點，該平臺通過對綜合采集、挖掘設備的運用，實現(xiàn)了礦井下集合挖掘、裝巖、運煤等作業(yè)的自動化；第三點，該平臺通過PLC的智能控制，實現(xiàn)了部分設備（如：排水、皮帶等）的自動化控制；第四點，該平臺通過監(jiān)控系統(tǒng)以及礦井下作業(yè)人員定位追蹤系統(tǒng)實現(xiàn)了對全礦的安全監(jiān)測，并能將監(jiān)控數(shù)據(jù)及時上傳到煤礦管理局；第五點，該平臺通過設立礦下避難倉以及井下人員自救設備，實現(xiàn)了煤礦作業(yè)中的緊急避難系統(tǒng)。

2 煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理中存在的問題

數(shù)字化的煤礦綜合工程技術系統(tǒng)雖然在很大程度上提高了我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率及安全，但該綜合工程技術的各個系統(tǒng)之間并沒有相應的聯(lián)系，這些系統(tǒng)各自進行運行，自成體系，并須配備單獨的專業(yè)安裝維護人員，這樣的狀況給人力、物力、財力都造成了極大的浪費。雖然目前我國的煤礦綜合工程技術數(shù)字化管理建設條件已經(jīng)成熟，但還存在以下幾點問題：首先，煤礦綜合工程技術數(shù)字化管理的總體水平較低，其按礦下作業(yè)功能和結構形成了多種控制系統(tǒng)，使得綜合系統(tǒng)整合程度有限；其次，煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理發(fā)展失衡，大中型煤礦企業(yè)的數(shù)字化管理進程遠遠超過了小型煤礦企業(yè)，并且由于煤礦企業(yè)對安全生產(chǎn)的重視超過了其他輔助類決策系統(tǒng)，使其在生產(chǎn)節(jié)能、減耗方面的建設極度欠缺；最后，由于煤礦綜合工程技術數(shù)字化管理平臺的信息系統(tǒng)各自運作，互不聯(lián)系，造成了其系統(tǒng)信息各自孤立的問題，嚴重制約了煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理的建設。

3 煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理的發(fā)展趨勢

3.1 建立煤礦數(shù)字化數(shù)據(jù)海量存儲與挖掘系統(tǒng)

建立煤礦數(shù)字化數(shù)據(jù)海量系統(tǒng)，是以煤礦的相關設計和加工對象為資源，對煤礦的開采環(huán)境、開采設備、開采人員、地質信息以及相關的輔助生產(chǎn)和監(jiān)測等相關數(shù)據(jù)進行描述，使煤礦信息（如井下溫度、瓦斯?jié)舛?、井下粉塵等）能夠得到全景、實時、動態(tài)分層的顯示。將以上所提到的各種信息以數(shù)據(jù)的形式進行存儲并管理，并與礦井中數(shù)據(jù)挖掘技術相結合，可以使煤礦企業(yè)快速、準確的了解周圍地質巖層的分布情況以及井下作業(yè)設備的安全應用情況。通過對煤礦生產(chǎn)過程中系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析，可以提高煤礦生產(chǎn)整體過程的優(yōu)化，繼而在提高煤礦生產(chǎn)效率的同時降低生產(chǎn)成本。

3.2 建立煤礦生產(chǎn)過程中關鍵設備自動控制系統(tǒng)

煤礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要大量能源及材料，而利用目前發(fā)達的計算機技術和電子設備控制技術在其生產(chǎn)過程中建立起相關設備的自動控制系統(tǒng)，可以有效提高煤礦企業(yè)的的自動化生產(chǎn)水平。雖然煤礦井下作業(yè)中的人員和設備大多處于移動狀態(tài)，位置也在不斷變化，但并不代表其生產(chǎn)過程是不可控制的，只是其控制的方式與精準度與普通的生產(chǎn)企業(yè)有所區(qū)別。

4 結論

總之，在煤礦綜合工程技術中應用科學、系統(tǒng)、合理的數(shù)字化管理，是有效推動我國煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要之舉，也是一個長期的改革過程。煤礦綜合工程技術中的數(shù)字化管理是符合當前社會發(fā)展需要并能促進煤礦企業(yè)快速發(fā)展的科學化決策，能為人類社會的發(fā)展、生活水平的提高提供極大的促進作用。

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