煤礦“雙預(yù)控”信息化體系建設(shè)效果研究

王二鵬，趙萬(wàn)慶，姚絨絨，姚 璐，孫學(xué)芳，馬漢鵬

(1. 華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院，北京 東燕郊 065201；2. 棗莊礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司田陳煤礦，山東 滕州 277523；3. 華北科技學(xué)院 安全培訓(xùn)部，北京 東燕郊 065201)

0 引言

煤礦的安全管理工作一直是煤礦管理體系的首要工作,隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的飛速發(fā)展，如何利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)從根本上解決煤礦安全隱患問(wèn)題,提高安全管理效率,防止煤礦事故的發(fā)生，保障職工生命安全,成為煤礦現(xiàn)代化進(jìn)程的重中之重[1,2]。

孫繼平[3]教授提出“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭”的信息化技術(shù)，運(yùn)用信息化技術(shù)加強(qiáng)對(duì)礦用重大設(shè)備管控、對(duì)人員持證上崗監(jiān)控以及對(duì)運(yùn)輸和機(jī)電系統(tǒng)防碰撞預(yù)控，全面提升煤礦安全生產(chǎn)水平，保障職工生命安全。趙菊[4]和郝志偉[5]從信息化管理方面入手，分別闡述了集團(tuán)公司和煤礦企業(yè)“雙預(yù)控”信息化體系建立和實(shí)現(xiàn)，并搭建“雙預(yù)控”信息化管理體系，切實(shí)提升煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平。孫樹(shù)根[6]等人闡述了李村煤礦信息化系統(tǒng)的建立與實(shí)現(xiàn)，并對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行分析，認(rèn)為信息化的應(yīng)用煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障。

綜上所述，專(zhuān)家學(xué)者將信息化技術(shù)引入到煤礦安全生產(chǎn)管理領(lǐng)域，建立了煤礦“雙預(yù)控”信息化體系，在煤礦“雙預(yù)控”信息化體系的運(yùn)行效果上的研究比較少，基于此本文結(jié)合配對(duì)樣本t檢驗(yàn)方法，為煤礦信息化建設(shè)提供參考。

田陳煤礦隸屬于山東能源棗礦集團(tuán)，是一座融煤炭開(kāi)采加工、機(jī)械加工制造、煤矸石發(fā)電、生物發(fā)電等為一體的綜合效益型礦井，連續(xù)多年被評(píng)為一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化礦井，近年來(lái)，礦井不斷推行信息化、自動(dòng)化、智能化建設(shè)，并取得了良好的成效，現(xiàn)就該礦信息化技術(shù)應(yīng)用對(duì)“雙預(yù)控”系統(tǒng)的影響進(jìn)行探索研究。

1 以信息化推進(jìn)“雙預(yù)控”建設(shè)體系內(nèi)涵

“雙預(yù)控”即雙重預(yù)防機(jī)制，包括安全風(fēng)險(xiǎn)管控和隱患排查治理兩個(gè)方面的內(nèi)容[7]。隨著礦井技術(shù)裝備的升級(jí)改造，高技術(shù)、高水平人才的引進(jìn)，礦井安全生產(chǎn)管理水平得到了不斷地提升，逐步形成了集煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析處理的，以數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化信息技術(shù)為支撐，以煤礦安全規(guī)程為依據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)管控和隱患排查治理防控新體系。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井事故隱患的自動(dòng)評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)，達(dá)到把風(fēng)險(xiǎn)控制在隱患形成之前、把隱患消滅在事故前面的目的[8]。

2 信息化支撐“雙預(yù)控”體系流程

2.1 “雙預(yù)控”系統(tǒng)建設(shè)中引入信息化技術(shù)

礦井采用了棗礦集團(tuán)雙重預(yù)防體系管理平臺(tái)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控及隱患排查治理工作進(jìn)行信息化運(yùn)作。

風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控可分為三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及風(fēng)險(xiǎn)控制[9]。對(duì)礦井內(nèi)存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)及評(píng)估后，編寫(xiě)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估報(bào)告，并將此報(bào)告上傳至雙重預(yù)防管理平臺(tái)，平臺(tái)將較大及以上風(fēng)險(xiǎn)納入礦井多層級(jí)的監(jiān)督管控范疇，確保治理時(shí)限前完成相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)防控措施，超期則系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警并發(fā)送消息至上級(jí)主管負(fù)責(zé)人，完善了管控措施的監(jiān)督機(jī)制。

將信息化技術(shù)引入礦井“五級(jí)六步”隱患排查治理方法，對(duì)隱患排查治理的全過(guò)程采用了信息化的技術(shù)手段，對(duì)排查出的各類(lèi)隱患進(jìn)行了A、B、C級(jí)分級(jí)督辦、掛牌管理，如圖1所示，通過(guò)上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)、限期治理、跟蹤督導(dǎo)等多種形式實(shí)現(xiàn)了對(duì)隱患整改的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督。

圖1 隱患閉合驗(yàn)收考核體系

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)排查出的問(wèn)題，按照“排查、記錄、匯報(bào)、整改、驗(yàn)收、考核”六個(gè)步驟抓落實(shí)，抓閉合，通過(guò)信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題回溯，對(duì)錄入信息化系統(tǒng)的問(wèn)題進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，超前防范，實(shí)現(xiàn)責(zé)任、資金、措施、期限、應(yīng)急預(yù)案或措施“五落實(shí)”。另外，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，突出“排查大系統(tǒng)、治理大隱患、防范大事故”的工作重點(diǎn)，全方位落實(shí)“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”安全生產(chǎn)工作方針，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)、事故高發(fā)區(qū)域，加大安全巡查和監(jiān)督整改力度，實(shí)行專(zhuān)職安監(jiān)人員和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員聯(lián)動(dòng)制度，成立采掘、機(jī)運(yùn)、通防、質(zhì)量四支督查小分隊(duì)，每周兩次集中巡查活動(dòng)，做到“系統(tǒng)查、查系統(tǒng)”，為大系統(tǒng)的安全提供了保障。

2.2 建立礦井編碼智能四級(jí)預(yù)警系統(tǒng)

建立礦井編碼智能預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)隱患的全方位無(wú)人化智能管控，根據(jù)整改完成時(shí)限進(jìn)行區(qū)隊(duì)、專(zhuān)業(yè)科室、分管礦長(zhǎng)、礦長(zhǎng)四級(jí)預(yù)警，如圖2所示。

圖2 四級(jí)預(yù)警系統(tǒng)圖

一級(jí)預(yù)警：(預(yù)警到隱患所在區(qū)隊(duì))在本礦井內(nèi)發(fā)生的任何隱患，都在收到的第一時(shí)間輸入編碼管理程序，隱患一旦進(jìn)入編碼程序，就由系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)手機(jī)短信馬上告知所在區(qū)隊(duì)的黨政正職干部。接到短信的區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)人必須及時(shí)安排處理，不得逾期。

二級(jí)預(yù)警：(預(yù)警到分管的專(zhuān)業(yè)部室)區(qū)隊(duì)對(duì)隱患整改不及時(shí)，導(dǎo)致隱患整改超期12小時(shí)的，由編碼智能預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)短信升級(jí)告知分管的專(zhuān)業(yè)部室的分管副總和部長(zhǎng)，接到短信的副總和部長(zhǎng)要負(fù)責(zé)組織整改落實(shí)工作。

三級(jí)預(yù)警：(預(yù)警到分管礦領(lǐng)導(dǎo))當(dāng)分管的專(zhuān)業(yè)部室整改落實(shí)不及時(shí)，24小時(shí)內(nèi)未將隱患整改銷(xiāo)號(hào)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)送短消息告知分管該專(zhuān)業(yè)部室的礦領(lǐng)導(dǎo)，礦領(lǐng)導(dǎo)要負(fù)責(zé)組織落實(shí)整改工作。

四級(jí)預(yù)警：(預(yù)警到礦長(zhǎng))如果隱患仍然沒(méi)有進(jìn)行整改，導(dǎo)致隱患逾期36小時(shí)或整改落實(shí)不力，導(dǎo)致12小時(shí)內(nèi)再次發(fā)生隱患的，由礦長(zhǎng)和編碼智能預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)短信再升級(jí)告知主管礦長(zhǎng)，礦長(zhǎng)要組織召開(kāi)礦領(lǐng)導(dǎo)班子會(huì)議，對(duì)該條隱患按事故級(jí)別組織分析，制定隱患整改措施，提出對(duì)責(zé)任人的處理意見(jiàn)，并由主管礦長(zhǎng)監(jiān)督隱患的最終整改落實(shí)工作，最終完成隱患銷(xiāo)號(hào)。

2.3 實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化點(diǎn)檢，保障設(shè)備安全運(yùn)行效率

礦井自主開(kāi)發(fā)了機(jī)電設(shè)備點(diǎn)檢智能化錄入系統(tǒng)，為每臺(tái)設(shè)備設(shè)施配置了身份識(shí)別信息IC卡，建立設(shè)備設(shè)施電子檔案，在井上下建立了WIFI基站，實(shí)現(xiàn)礦井范圍內(nèi)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋[10]。安排專(zhuān)職人員攜帶智能PDA手機(jī)對(duì)井上下全部電氣設(shè)備進(jìn)行巡檢，檢修人員可通過(guò)手持智能PDA手機(jī)向地面智能化點(diǎn)檢值班室發(fā)送所需維修電氣的相關(guān)信息(包括需維修設(shè)備的所在區(qū)域、維修類(lèi)型，需要攜帶的零部件和人員數(shù)量)，由系統(tǒng)自動(dòng)將此信息發(fā)送至電氣設(shè)備維修工的智能PDA手機(jī)，安排維修工對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，并把維檢設(shè)備信息存儲(chǔ)到電腦服務(wù)器。該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)的收集、分析處理、保存匯同績(jī)效考核融為一體，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理的高效化、規(guī)范化、精細(xì)化、現(xiàn)代化、智能化，有效地保障了設(shè)備安全運(yùn)行效率，如圖3所示。

圖3 機(jī)電設(shè)備點(diǎn)檢圖

2.4 建立安全培訓(xùn)教育虛擬現(xiàn)實(shí)智能仿真系統(tǒng)

引進(jìn)VR虛擬現(xiàn)實(shí)智能仿真系統(tǒng)，以提高礦井安全生產(chǎn)管理水平，提升職工安全操作技術(shù)水平。通過(guò)VR眼鏡模擬出一種高度可視化、沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，給人一種身臨其境的感覺(jué)，為理論培訓(xùn)和實(shí)戰(zhàn)操作培訓(xùn)提供基于虛擬現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互演練，提升職工的安全防范意識(shí)和實(shí)際操作能力，為礦井的安全教育培訓(xùn)工作提供了一種全新的技術(shù)手段，提高了管理、培訓(xùn)效果。

3 以信息化為支撐風(fēng)險(xiǎn)防控及隱患排查治理體系效果評(píng)價(jià)

3.1 數(shù)據(jù)收集

從2016年開(kāi)始，礦井將信息化技術(shù)逐步引入“雙預(yù)控”系統(tǒng)建設(shè)中去，根據(jù)田陳煤礦年度報(bào)告得到2016年～2019年違章行為及違章人數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1。

表1 違章人員狀況統(tǒng)計(jì)表(2016～2019年) 人次

續(xù)表

3.2 對(duì)引入效果進(jìn)行評(píng)價(jià)

選取2016年與2019年違章人員狀況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2，基于配對(duì)樣本t檢驗(yàn)方法運(yùn)用SPSS 24.0軟件對(duì)信息化技術(shù)支撐下的“雙預(yù)控”體系建設(shè)運(yùn)行前后違章人員數(shù)量變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表2 2016年與2019年違章人員狀況統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

表3 配對(duì)樣本t檢驗(yàn)

由于呈現(xiàn)出顯著性差異(p<0.05)，可使用效應(yīng)量研究差異幅度情況；我們采用Cohen’s d 值來(lái)表示效應(yīng)量大小，效應(yīng)量小、中、大的區(qū)分臨界點(diǎn)分別是:0.20、0.50和0.80，根據(jù)公式：

Cohen’s d=|Δ|/σ=25.5/44.413=0.574

因此，顯著性差異效應(yīng)量為中等顯著性[11]。

4 結(jié)論

(1) 礦井信息化技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)了煤礦“雙預(yù)控”體系建設(shè)的現(xiàn)代化升級(jí)改造，在實(shí)際安全生產(chǎn)工作中取得了一定的成效，但責(zé)任制落實(shí)不好導(dǎo)致的違章行為下降不太明顯?？梢?jiàn)，在推進(jìn)礦井信息化技術(shù)的同時(shí)，仍需強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)格落實(shí)安全責(zé)任制度，保證安全生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

(2) 加強(qiáng)對(duì)“雙預(yù)控”宣傳培訓(xùn)，提升全員風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)能力、辨識(shí)水平，力求做到早辨識(shí)、早發(fā)現(xiàn)、早防范、早治理，防止風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為隱患，真正做到從源頭上預(yù)防事故、從根源上治理事故，將事故消滅在萌芽狀態(tài)，從而保障職工自身生命安全。

(3) 加大對(duì)信息化技術(shù)裝備的投入和更新改造力度，引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)裝備，及時(shí)淘汰落后的生產(chǎn)工藝，改善作業(yè)環(huán)境，提升安全管理水平，以期更好更快的推進(jìn)“雙預(yù)控”體系建設(shè)工作。

(4) 在煤礦“雙預(yù)控”體系建設(shè)中信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下存在的事故隱患提供保障，為煤礦企業(yè)安全管理注入新活力，為推動(dòng)煤礦安全管理工作向著高效化、智能化、規(guī)范化方向發(fā)展提供新動(dòng)力。目前，礦井的信息化技術(shù)仍處于起步階段，數(shù)字化礦井的發(fā)展前景十分廣闊，建設(shè)智慧礦山的探索之路充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。