新時期礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題淺談

魏利純

摘 要：本文主要以新時期礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題淺談為重點進行闡述，結合當下礦山安全監(jiān)控管理實際情況，首先分析礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成，其次介紹現(xiàn)階段礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題，包含安全監(jiān)控系統(tǒng)通信傳輸速率低、傳感器質量無法保障、監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾水平需要加強等，最后從增強礦山安全監(jiān)控質量、提高監(jiān)控系統(tǒng)反應速度、強化安全監(jiān)控工作隊伍培訓幾個方面深入說明并探討礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)運作的相關對策，進而強化礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)的運作效率和質量。

關鍵詞：新時期;礦山安全;監(jiān)控系統(tǒng);存在問題;解決措施

最近幾年，礦山作業(yè)涉及的安全事故經(jīng)常出現(xiàn)，國家對礦山的安全問題非常重視。為進一步提升礦山作業(yè)安全系數(shù)，在具體的礦山作業(yè)期間，對礦山作業(yè)系統(tǒng)實施安全監(jiān)控和完善礦山安全監(jiān)控體系，是礦山作業(yè)安全的前提保障。相關人員要及時了解礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)問題，采取行之有效的方式解決監(jiān)控問題，優(yōu)化安全生產(chǎn)流程，不斷的增強礦山整體效益。

1 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)組成

1.1 安全監(jiān)控子系統(tǒng)組成

1.1.1 礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)

礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)主要目標是確保礦山具備安全性，保障礦山安全生產(chǎn)，減少和控制礦井內(nèi)的安全危險因素，避免礦井井下人員生命受到威脅。在安全監(jiān)測系統(tǒng)被高效應用的前提下，針對礦山內(nèi)多個環(huán)節(jié)的安全參數(shù)，做到全方位的了解，處理好內(nèi)在危險因素，并且通過監(jiān)控系統(tǒng)把井下環(huán)境參數(shù)與救生艙情況進行研究，減少生產(chǎn)安全事故，提高礦井安全生產(chǎn)效率[1]。

1.1.2 礦山礦壓監(jiān)控系統(tǒng)

礦壓監(jiān)控系統(tǒng)是子系統(tǒng)的組成部分，最為顯著的作用就是監(jiān)測采掘工作面頂端壓力的現(xiàn)有規(guī)律，研究支撐壓力的具體分布現(xiàn)象，對支柱工作阻力進行監(jiān)測，控制礦壓引發(fā)的安全事故，適應具體生產(chǎn)需求。對于礦壓監(jiān)控系統(tǒng)的具體應用上，通過壓力分機監(jiān)測回采工作面涉及的液壓支架壓力，使用信號電纜箱通過井下通訊主站實施傳輸，把信息傳遞給井上監(jiān)控中心，以此為前提通過數(shù)據(jù)信息研究和監(jiān)測液壓支架壓力，并且保證監(jiān)測頂板呈現(xiàn)不離層狀態(tài)，增加礦壓安全指數(shù)。

1.1.3 束管監(jiān)控系統(tǒng)

因為礦層會出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，礦井中時常產(chǎn)生瓦斯氣體，在礦山實際作業(yè)中要從兩個角度加以監(jiān)測。束管監(jiān)控系統(tǒng)便于此目標實現(xiàn)，應用束管監(jiān)測系統(tǒng)，最為關鍵的是把多種類型傳感器安設在礦井井下安全區(qū)域[2]，時刻檢測礦山井下氣體，獲取火災危險溫度，完成礦山井下安全保障。另外束管監(jiān)測系統(tǒng)在應用期間，通過礦井以太環(huán)網(wǎng)了解礦井內(nèi)的火災危險因素和瓦斯氣體，使得礦山安全可以得到更好的保障。

1.2 礦井生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)

1.2.1 掘進工作面監(jiān)測系統(tǒng)

現(xiàn)有的礦山生產(chǎn)作業(yè)期間，掘進工作面是基礎組成環(huán)節(jié)，在工作面掘進運行期間，利用好安全監(jiān)測系統(tǒng)，提高礦井掘進進尺。對于綜掘工作面，應用好安全監(jiān)測系統(tǒng)，可以對多樣化的設備運行狀態(tài)和參數(shù)完成監(jiān)測，傳輸對應數(shù)據(jù)和信息。

1.2.2 主運輸監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)有的礦井系統(tǒng)，帶式輸送機是主要運輸設備，和礦井安全生產(chǎn)存有密切關聯(lián)，對于輸送機的具體運行，基于PLC控制體系，要借助傳感器與信息檢測設備，實施收集數(shù)據(jù)，檢測好設備的多種參數(shù)，并且預警不良狀況，一方面能夠監(jiān)控好輸送安全內(nèi)容，另一方面調(diào)節(jié)好輸送機的智能化管理流程，使得輸送機可以正常運行，保障礦山安全性能[3]。

1.2.3 綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)

礦山作業(yè)期間，要想增加礦山出礦量，比較關鍵的一點便是使綜采工作面高效運作，在具體運行期間，科學應用安全監(jiān)測系統(tǒng)，保障井下采礦工作面可以被正常的回采，提高礦井生產(chǎn)效率。借助綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)，針對采礦機和皮帶與液壓支架等加以實時監(jiān)控，通過防爆攝像頭把信息傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺中，賦予監(jiān)控平臺存在報警與自動語音服務，控制綜采工作面生產(chǎn)安全事故發(fā)生。

2 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題概述

2.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)通信傳輸速率低

礦山井下作業(yè)因為環(huán)境不佳、工作線路比較長，引起礦山井下安全監(jiān)控系統(tǒng)布線距離長，制約到信號傳輸速率，若出現(xiàn)危險信號，由于無法實效性的反饋信息造成最佳補救機會錯失。所以在信號技術傳輸過程中，往往設置為2400bps與4800bps傳輸速率，在大于15km傳輸距離之后，應適當增加中繼器[4]，然而此種方式在無形之中會加大礦山企業(yè)經(jīng)濟費用，對應運行成效不夠顯著。

2.2 傳感器質量無法保障

傳感器作為監(jiān)控系統(tǒng)的重要部位，在最近幾年監(jiān)控產(chǎn)品對應生產(chǎn)商家注重產(chǎn)品性能研發(fā)的背景下，傳感器設計和具體應用上依舊表現(xiàn)出問題。針對甲烷傳感器，其壽命相對短一些，在運用性能上表現(xiàn)出一定的局限性。同時傳感器生產(chǎn)質量不合格，無法抵抗過大沖擊力，礦山安全監(jiān)控產(chǎn)品傳感器以井下作業(yè)為主，總會受到巖石降落的威脅，所以會由于沖擊力損壞傳感器的情況，甚至在傳感器復電之后數(shù)字瞬間被沖高。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾水平需要加強

因為礦山井下作業(yè)要涉及到大功率機械設備，這些設備引出的電流磁場是巨大的，所以要確保監(jiān)控系統(tǒng)所測數(shù)據(jù)足夠準確，應該形成強大的抗干擾系統(tǒng)，然而在實際應用中，監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾能力較弱，由于強大磁場作用降低傳輸信息數(shù)據(jù)的正確性。

3 礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)運作的相關對策

3.1 增強礦山安全監(jiān)控質量

注重安全監(jiān)控系統(tǒng)硬件管理質量，首先是研發(fā)存在可靠性指數(shù)較高的分站和傳感器，使得監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸存有穩(wěn)定性;其次是使用紅外、激光甲烷傳感器，此種傳感器可以縮短系統(tǒng)響應時間，可以對較高濃度的氣體進行沖擊，延長監(jiān)控系統(tǒng)運作壽命，節(jié)約礦山企業(yè)經(jīng)濟費用;最后是完成數(shù)字信號傳輸，賦予架空系統(tǒng)對信號捕獲產(chǎn)生的靈敏度，開發(fā)監(jiān)控軟件系統(tǒng)，設置統(tǒng)一化的系統(tǒng)結構框架[5]，對通訊協(xié)議進行規(guī)范處理?，F(xiàn)階段我國監(jiān)控系統(tǒng)普遍存有通信不兼容問題，引出礦山企業(yè)無法集中控制各個分礦內(nèi)部的監(jiān)控體系，所以研發(fā)單位和政府單位要出臺對應機制，形成標準化的通信協(xié)議。在此期間健全全方位礦山監(jiān)測監(jiān)控功能的體系，礦山企業(yè)經(jīng)常運用監(jiān)控產(chǎn)品檢測安全環(huán)境參數(shù)，進行報警與停電操作，然而和礦山安全檢測需求依舊存在差距，這樣在出現(xiàn)安全隱患情況下，缺少實效的救災指示，所以要充分形成綜合化的監(jiān)控組織系統(tǒng)。

3.2 增強監(jiān)控系統(tǒng)反應速度

對于《AQ6201-2019礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》標準內(nèi)容，給予礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)設置的響應時間在30秒之內(nèi)，基于實驗室環(huán)境中測試可能容易達到目標，然而在具體應用期間，因為信號傳輸會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，所以會增加響應時間。一些產(chǎn)品借助以太網(wǎng)網(wǎng)橋形式傳輸信息，表面上可以觀察到數(shù)據(jù)傳輸在百兆或者千兆，然而串口網(wǎng)橋低速瓶頸控制著傳遞速度，同時以太網(wǎng)非實時性特征會直接制約到傳輸進程，所以要深層次的分析系統(tǒng)傳輸模式，使得系統(tǒng)整體反應速度得以提升。

3.3 強化安全監(jiān)控工作隊伍培訓

因為礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)是確保礦山安全生產(chǎn)的重要手段，所以要加強監(jiān)控系統(tǒng)維護工作人員的技能培訓，提升監(jiān)控工作者素質水平，給監(jiān)控工作者提供教育學習機會。

4 結束語

綜上所述，新時期礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題研究課題開展具有十分重要的意義和價值，在健全礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)過程中，相關人員要做好監(jiān)控準備，采取增強礦山安全監(jiān)控設備質量和監(jiān)控系統(tǒng)反應速度、強化安全監(jiān)控工作隊伍培訓等措施，構建完整監(jiān)控系統(tǒng)，最大化的控制與減少礦山生產(chǎn)安全事故出現(xiàn)。

參考文獻：

[1]劉彥君.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造及關鍵技術研究[J].中國高新區(qū)，2018，000（012）：37.

[2]楊澤軍.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)分析及選型的初步探討[J].山東煤炭科技，2018（5）.

[3]柏宇.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造及關鍵性技術研究[J].淮南職業(yè)技術學院學報，2019（5）.

[4]魏成林.關于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)研究[J].建材與裝飾，2019，000（009）：227-228.

[5]常琳.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)電磁兼容設計必要性研究[C]//煤礦自動化與信息化——第28屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第9屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集.2019.