探究數(shù)字化、智能化在煤礦安全管理中的應(yīng)用

百 敏

內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海南區(qū)老石旦煤礦 內(nèi)蒙古 烏海 016030

1 當(dāng)前煤礦安全管理中存在的問題

1.1 制度管理問題 煤礦安全管理制度具體包括了安全生產(chǎn)責(zé)任制度、安全監(jiān)督檢查制度、礦井火災(zāi)防治制度、礦井機電設(shè)備管理制度、安全教育及技術(shù)培訓(xùn)制度以及故障排查整改制度等等,這些制度基本上能夠?qū)崿F(xiàn)對整個煤礦生產(chǎn)過程的全覆蓋,但因為在長時間的執(zhí)行過程中受到多方面原因的影響而導(dǎo)致這些制度無法發(fā)揮出實際的效果。具體來看:首先,一些工作人員存在思想懈怠的問題,在對制度內(nèi)容進行落實時存在形式化主義問題,特別是那些專業(yè)性強或者檢查難度較大的崗位所存在的漏洞。其次,制度所需要的響應(yīng)時間過長,制度執(zhí)行一般是由上級部門或者管理者來發(fā)布指令,接著由下級執(zhí)行人員負(fù)責(zé)具體的落實,然后通過相關(guān)工作人員的分析來最終決策。這一過程通常需要花費幾天的時間,那么安全隱患也會在這一階段持續(xù)發(fā)酵,可能造成安全事故。最后,存在制度孤立的情況,沒有形成綜合性的運用。安全管理制度內(nèi)容覆蓋了煤礦生產(chǎn)的各個系統(tǒng),但各個系統(tǒng)內(nèi)部則由其專門的工作人員來執(zhí)行制度內(nèi)容,即便是在完成后對其進行匯總,那么因為不同人員的技術(shù)水平各有不同,再加上他們采用的分析方式存在著差異,從而導(dǎo)致一些事故隱患問題無法被及時的發(fā)現(xiàn)和解決。

1.2 設(shè)備管理問題 煤礦生產(chǎn)中的設(shè)備從采購到最終的報廢無論處于哪一個階段都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的檔案臺賬管理,在設(shè)備需要更換或者維修時,能夠通過檔案臺賬記錄內(nèi)容來對其進行及時的更換或者維修。但當(dāng)前針對設(shè)備所設(shè)置的檔案臺賬內(nèi)容過于簡單,且在對設(shè)備進行維護時也沒有對其進行查閱,只有當(dāng)設(shè)備自動損壞時才會對其進行更換,這必然會帶來較大的安全隱患問題。其次,當(dāng)前煤礦機電設(shè)備的運行主要通過檢修組來負(fù)責(zé)維護檢修,只能夠?qū)芍苯佑^察到的問題或者指標(biāo)進行簡單維修,尤其是一些大型的設(shè)備所出現(xiàn)的磨損問題很難及時發(fā)現(xiàn),例如內(nèi)部的部件受力狀況、油壓油溫狀況以及齒輪鏈條狀況等等,都會造成嚴(yán)重的安全隱患問題。當(dāng)前我國煤礦生產(chǎn)所采用的設(shè)備很多都源自于進口,很多設(shè)備中實際上設(shè)置了數(shù)據(jù)的檢測和導(dǎo)出端口,但由于我國的煤礦管理系統(tǒng)滯后而無法對這些功能進行應(yīng)用。最后是安全系數(shù)的評估問題,井下設(shè)備事故的出現(xiàn)有時并不是因為設(shè)備出現(xiàn)了問題,而是因為系統(tǒng)中幾臺設(shè)備和系統(tǒng)之間存在的匹配性差異形成的,尤其是系統(tǒng)處于滿負(fù)荷狀態(tài)時,因為存在著匹配性較差的問題而導(dǎo)致安全問題,現(xiàn)有的管理方式難以管理這種事故隱患問題。

1.3 生產(chǎn)環(huán)境管理問題 生產(chǎn)環(huán)境具體知識煤礦生產(chǎn)區(qū)域的一氧化碳、二氧化碳、溫度、煤塵以及巖石應(yīng)力變化等指標(biāo)問題,礦井中雖然已經(jīng)安裝了多種監(jiān)控裝置,但這些裝置所記錄的數(shù)據(jù)多為人員的周期固定觀測,并未實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)和預(yù)警平臺的結(jié)合,那么則無法對事故問題的出現(xiàn)進行有效的預(yù)警。

1.4 人員管理問題 在煤礦生產(chǎn)中所涉及到的人員安全管理內(nèi)容,主要為安全規(guī)范管理培訓(xùn)和考核,現(xiàn)有的考核培訓(xùn)方式過于粗放,并未實現(xiàn)兩者的有機結(jié)合,也并未認(rèn)真建立生產(chǎn)者的培訓(xùn)檔案,那么培訓(xùn)效果必然會差強人意,如何解決培訓(xùn)考核的動態(tài)跟蹤問題,是煤礦安全培訓(xùn)工作中的重要問題。

1.5 系統(tǒng)性安全管理問題 在煤礦生產(chǎn)的安全管理工作中,所涉及到的事務(wù)都十分瑣碎,一些具體事務(wù)會相互之間存在系統(tǒng)性和規(guī)律性的影響,其中的宏觀規(guī)律與微觀事件有著十分密切的關(guān)聯(lián),但對于整個系統(tǒng)所能夠采用的評估工具十分匱乏,現(xiàn)有的方法缺乏足夠的兼容性,所獲得的結(jié)果無法讓人滿意。當(dāng)前針對煤礦安全系統(tǒng)性評估問題主要的制約因素就是評估方法的滯后,難以滿足安全管理的實時性要求,而數(shù)字化和智能化技術(shù)的出現(xiàn),則為解決這一問題提供了重要的助力。

2 數(shù)字化和智能化在煤礦安全管理中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)的安全管理工作中對于智能化和數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用是基于系統(tǒng)、決策、通風(fēng)、運輸、安全、信息、測量、地質(zhì)和機電等內(nèi)容,采用地理信息、遠程通信以及遠程監(jiān)控等技術(shù)來在統(tǒng)一框架中對煤礦生產(chǎn)的整個過程及其所引起的現(xiàn)象進行統(tǒng)一性的監(jiān)控和描述,并采用仿真建模和智能表達等方式來達到可視化決策的效果,確保煤礦生產(chǎn)的高效率和安全性,實現(xiàn)聯(lián)合性智能采礦。當(dāng)前來看,智能化和數(shù)字化在煤礦生產(chǎn)安全管理中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面:首先是運用現(xiàn)代測繪技術(shù)來對煤礦生產(chǎn)過程進行框架的建立,將煤礦生產(chǎn)各個階段中所涉及到的勘探數(shù)據(jù)和化學(xué)物力數(shù)據(jù)以及采掘后對地層環(huán)境的影響參數(shù)進行有效的整合,對環(huán)境地層、礦床以及巷道進行建模。從煤礦安全管理的角度來看,最為關(guān)鍵的就是對環(huán)境地層的建模,其能夠為煤礦采集中各類安全評價提供數(shù)字化的基礎(chǔ)。其次是監(jiān)測系統(tǒng)的建立,其需要對井上和井下的所有機電設(shè)備及環(huán)境進行覆蓋,并將所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)整合傳遞到GIS管理平臺當(dāng)中。第三,要在煤礦生產(chǎn)安全管理中合理的運用模糊安全、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及概率危險性等先進專業(yè)的評價方法,結(jié)合實際情況來針對各個安全指標(biāo)來建立控制、評價以及預(yù)警系統(tǒng),將其編制為自動化程序并插入到數(shù)字化監(jiān)測平臺中,對各項監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動化和集成化的處理和預(yù)警。第四,對于煤礦生產(chǎn)的具體情況應(yīng)建立專門的安全管理功能,具體包括緊急事故處理的仿真模擬,同時也包括設(shè)備與系統(tǒng)之間的匹配性評估等等。第五,將集成處理的結(jié)果以直觀影像和圖標(biāo)等方式來進行表達,為安全管理決策提供重要的數(shù)據(jù)支持。最后,要成立安全應(yīng)急管理系統(tǒng),當(dāng)出現(xiàn)緊急事故時,通過數(shù)字化和智能化平臺所具備的功能來迅速的明確應(yīng)急方案及所需的物資,將其安全調(diào)度的功能充分的發(fā)揮出來。

3 煤礦安全管理中應(yīng)用智能化和數(shù)字化時所需要注意的問題

3.1 觀念問題 煤礦安全管理對于數(shù)字化和智能化技術(shù)的應(yīng)用所存在的主要問題就是人們的觀念意識問題,當(dāng)前在煤礦行業(yè)中的骨干人員和決策人員多已習(xí)慣采用傳統(tǒng)的工藝技術(shù),雖然數(shù)字化和智能化對煤礦安全管理有著很大的好處,但是人們卻對新事物存在著本能的排斥和畏難情緒,使得數(shù)字化和智能化在煤礦安全管理中的推廣應(yīng)用遇到很大的阻礙。想要解決這個問題,一方面需要行業(yè)內(nèi)部加強這方面的宣傳教育,另一方面需要政府相關(guān)部門的政策引導(dǎo)。

3.2 專業(yè)人員問題 煤礦安全管理中所應(yīng)用的數(shù)字化和智能化技術(shù),具備了高度的學(xué)科交叉性和綜合性,所以要求技術(shù)人員不但要具備煤礦專業(yè)能力,同時也要具備計算機編程和數(shù)學(xué)分析等能力。想要培養(yǎng)出更多這樣的人才,需要高效方面做出對口的人才培養(yǎng)計劃,同時也需要煤礦企業(yè)加強對現(xiàn)有人員的培訓(xùn)教育,從而培養(yǎng)出更多行業(yè)內(nèi)部的復(fù)合型人才。

3.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問題 首先,現(xiàn)在礦山各系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是多格式多標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù),其兼容性極差,很難在同一的平臺上進行分析處理。其次,現(xiàn)在煤礦使用的各類設(shè)備在設(shè)計制造的過程中沒有全部專門考慮到數(shù)字化應(yīng)用的問題,導(dǎo)致許多設(shè)備并入數(shù)字化監(jiān)測控制系統(tǒng)難困難。這兩個問題需要國家相關(guān)部門和行業(yè)共同制定一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式,能讓這種數(shù)據(jù)在統(tǒng)一平臺上相互兼容。并且礦山的各類設(shè)備在生產(chǎn)和制造過程中實現(xiàn)強制性的統(tǒng)一數(shù)字化兼容標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

總而言之,數(shù)字化和智能化的煤礦安全管理技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展對于煤礦生產(chǎn)影響的高度體現(xiàn),是社會和煤礦發(fā)展的必然趨勢,是提高煤礦企業(yè)的市場競爭力和適應(yīng)力,最終實現(xiàn)煤礦企業(yè)高效安全的必由之路。