電子技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

安小娟

（天水市職業(yè)技術(shù)學(xué)校，甘肅 天水 741000）

礦山安全問(wèn)題是制約礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，隨著資源需求量的逐漸增加，資源開(kāi)發(fā)逐漸由地表轉(zhuǎn)為地下開(kāi)采，也就使得工作環(huán)境產(chǎn)生明顯的轉(zhuǎn)變，眾所周知，井下開(kāi)采難度遠(yuǎn)高于地表，且危險(xiǎn)系數(shù)遠(yuǎn)高于地表[1]。因此，加強(qiáng)礦山安全監(jiān)測(cè)方面的研究工作，有助于提高礦山開(kāi)采安全系數(shù)，降低安全事故發(fā)生率。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，各種遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)以及電子探測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，為推動(dòng)井下安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1 礦山電子技術(shù)的發(fā)展概況

電子技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了各行業(yè)自動(dòng)化、智能化發(fā)展，推動(dòng)了各領(lǐng)域現(xiàn)代化技術(shù)的革新。隨著電子探測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，礦山企業(yè)也逐漸引入了現(xiàn)代化電子技術(shù)，用于監(jiān)測(cè)井下復(fù)雜的開(kāi)采環(huán)境以及提高礦山設(shè)備的自動(dòng)化程度，如自動(dòng)化控制技術(shù)、數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程操控技術(shù)等的應(yīng)用，有效的提高了礦山設(shè)備的自動(dòng)化水平，提高了礦山生產(chǎn)環(huán)境的安全系數(shù)，顯著的降低了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生率。此外，隨著礦山引入電子技術(shù)，在節(jié)能減排等方面取得了顯著的成效，如自動(dòng)化控制技術(shù)可以獲得更加精確的設(shè)備運(yùn)行數(shù)值等，其生產(chǎn)效率顯著上升。

電子技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)方面的研究是近幾十年來(lái)一直探索的課題，如何有效的、靈敏的探測(cè)到復(fù)雜地下環(huán)境中空氣質(zhì)量的變化、其他有害氣體濃度的變化以及礦洞支柱等形變是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題?，F(xiàn)階段，已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了借助遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)探測(cè)某些常見(jiàn)危險(xiǎn)性氣體的含量變化，可以預(yù)防井下安全事故的發(fā)生。

2 電子技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

2.1 電子技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)中的必要性分析

與地表露天開(kāi)采相比，井下開(kāi)采環(huán)境極為復(fù)雜，不僅表現(xiàn)在地下的“暗無(wú)天日”等方面，還體現(xiàn)在井下空氣中組分含量的隨時(shí)變化以及支護(hù)等措施的變形等問(wèn)題，因此，加強(qiáng)礦山井下開(kāi)采環(huán)境的安全監(jiān)測(cè)是有必要的。此外，人類的肉眼、感官等容易出現(xiàn)誤差，尤其是在地下昏暗、潮濕、壓抑的工作環(huán)境中，工人們的反映是遲鈍的，那么僅靠安全監(jiān)管人員判斷井下開(kāi)采環(huán)境是否安全等狀況是不可取的，是容易出疏漏的。如果將電子技術(shù)應(yīng)用到井下安全監(jiān)測(cè)中，將電子探測(cè)技術(shù)所探測(cè)到的信息傳輸至地表遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心處理，若在設(shè)定值范圍內(nèi)，則監(jiān)控警報(bào)不報(bào)警，若超出設(shè)定預(yù)設(shè)范圍，就會(huì)觸動(dòng)警報(bào)裝置，及時(shí)通知井下工作人員安全撤離。電子技術(shù)的應(yīng)用有效的提高了探測(cè)的準(zhǔn)確性，避免了人為判斷標(biāo)準(zhǔn)不一等缺陷。因此，將探測(cè)技術(shù)應(yīng)用于礦山安全監(jiān)測(cè)方面是有必要的，應(yīng)加強(qiáng)該方面的研究工作。

2.2 電子技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.2.1 礦山生產(chǎn)安全方面的監(jiān)測(cè)

井下開(kāi)采環(huán)境是具有較高的未知性和不確定性，僅靠電子技術(shù)的探測(cè)是無(wú)法預(yù)測(cè)每一次安全事故的，此外，安全事故的發(fā)生有緩慢型和快速型兩種，快速型安全事故的發(fā)生從開(kāi)始出現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)到事故發(fā)生僅需一點(diǎn)很短的時(shí)間，因此對(duì)此類安全事故的探測(cè)尚未有有效的技術(shù)手段。

對(duì)于緩慢性安全事故來(lái)說(shuō)，電子探測(cè)技術(shù)根據(jù)對(duì)比前后的拍攝圖像等均可以有效的預(yù)測(cè)，提高了安全生產(chǎn)環(huán)境[2]。常用的電子技術(shù)系統(tǒng)包含了礦山安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、礦山電力調(diào)度系統(tǒng)、運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、礦山安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)、礦井氣體檢測(cè)系統(tǒng)、礦山開(kāi)采機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)等，上述系統(tǒng)是彼此獨(dú)立運(yùn)行的，即當(dāng)某一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不影響其他系統(tǒng)的正常工作。

此外，工作時(shí)各個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)之間彼此不影響，但是受控于地表遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，若某一個(gè)系統(tǒng)探測(cè)到危險(xiǎn)時(shí)，將獲得數(shù)據(jù)傳送至地表遠(yuǎn)程操控中心進(jìn)行分析處理，并將相應(yīng)的警報(bào)信息傳送給其他系統(tǒng)，便于及時(shí)作出處理。

2.2.2 井下工作人員生命安全監(jiān)測(cè)

如何保障井下工作人員的人生安全是礦山安全監(jiān)測(cè)的第一要?jiǎng)?wù)，電子監(jiān)測(cè)技術(shù)在測(cè)試過(guò)程中必須充分考慮各種安全事故發(fā)生的可能性。電子技術(shù)的井下探測(cè)技術(shù)以及警報(bào)系統(tǒng)，不僅力求提前預(yù)測(cè)、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，還要為井下工作人員的安全撤離提供一定的時(shí)間。當(dāng)?shù)V難發(fā)生時(shí)，很多時(shí)候并不是電子探測(cè)技術(shù)探測(cè)不到災(zāi)難的降臨，而是井下人員在瞬間無(wú)法撤離，導(dǎo)致大規(guī)模的礦難發(fā)生。將電子技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)井下工作人員的生命安全，不僅表現(xiàn)在警報(bào)預(yù)測(cè)等方面，還與礦難發(fā)生后的救援工作密切相關(guān)。眾所周知，救援最有效時(shí)間的周期并不長(zhǎng)，更何況是在空間范圍狹小，地質(zhì)環(huán)境狀況不明的井下坍塌區(qū)域進(jìn)行搜救工作，因此，準(zhǔn)確的掌握井下被困工作人員的準(zhǔn)確位置以及生命體征的變化是提高營(yíng)救整體效率的基礎(chǔ)[3]。因此，為了井下工作人員的安全角度著想，應(yīng)配置如下電子技術(shù)系統(tǒng)，包含定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、礦山通訊系統(tǒng)等，并且要保障地面遠(yuǎn)程操控中心的監(jiān)控與井下內(nèi)部的定位監(jiān)測(cè)同步進(jìn)行，確保信息的暢通無(wú)阻的。

此外，為了加強(qiáng)電子技術(shù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，盡可能的選用多種相應(yīng)的設(shè)備，盡可能的防治井下事故帶來(lái)的通訊中斷等問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

礦山安全問(wèn)題一直是國(guó)家、社會(huì)廣泛關(guān)注的問(wèn)題之一，如何有效的提高礦山生產(chǎn)過(guò)程中的安全監(jiān)測(cè)質(zhì)量是當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)亟待探索與解決的問(wèn)題。我國(guó)是資源需求大國(guó)，每年發(fā)生的大小礦山安全事故為井下工作人員帶來(lái)的生命威脅是嚴(yán)峻的?；诖?，本文針對(duì)礦山安全監(jiān)測(cè)的基本需求，分析了電子技術(shù)在礦山安全監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的必要性，并從2個(gè)方面講述了電子技術(shù)在礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，本文的研究成果有助于推動(dòng)礦山安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)與發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。