煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)方法

＊鄭艷娓

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)大同有限公司 山西 037000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，煤炭已經(jīng)成為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分之一，并且是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)的重要保障。但是，在當(dāng)前煤礦生產(chǎn)過程中安全監(jiān)控系統(tǒng)存在諸多的問題，不僅會(huì)出現(xiàn)斷線、誤報(bào)警、通信中斷等現(xiàn)象，甚至還會(huì)威脅到現(xiàn)場(chǎng)施工的工作人員生命安全。因此，就需要對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行徹底分析，并且把握影響因素和實(shí)際情況的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)措施，對(duì)可能出現(xiàn)的問題做好應(yīng)急處理，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)概述

在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中，主要功能包括模擬量、開關(guān)量、累計(jì)量、采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等，以此來具體監(jiān)測(cè)甲烷濃度、一氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主通風(fēng)機(jī)開停，之后還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)甲烷的超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制多個(gè)項(xiàng)目。這一系統(tǒng)主要由主機(jī)、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報(bào)警器、電源箱、避雷器等設(shè)備為主要構(gòu)成部分。換句話說，就是通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)以及安裝的瓦斯監(jiān)控軟件、傳輸接口及傳輸通道、供電電源及分站以及各種傳感器及執(zhí)行器這個(gè)部分構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)過程的監(jiān)控。

2.安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)的重要性分析

眾所周知，煤礦一般儲(chǔ)藏在地下，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源需求的不斷加大，煤礦挖掘深度越來越深，并且還需要開鑿礦井作為工作面。而對(duì)于井下環(huán)境而言，條件非常差，并且通風(fēng)條件不足，因此就會(huì)大量存在水、火、瓦斯、頂板以及煤塵等物質(zhì)。其中，危險(xiǎn)較大、較長(zhǎng)出現(xiàn)的問題就是瓦斯引發(fā)的爆炸，會(huì)給企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失。因此，就需要采取監(jiān)控手段對(duì)瓦斯的濃度、工作環(huán)境中氧氣的濃度以及火源進(jìn)行檢查，以此來達(dá)到有效降低瓦斯發(fā)生事故的概率。在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中，主要是對(duì)影響工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全以及施工進(jìn)度的因素進(jìn)行檢測(cè)，以此來確保礦井施工的安全性。除此之外，還需要對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，為后續(xù)工作的開展提供數(shù)據(jù)參考，方便工作指揮調(diào)度過程中有據(jù)可依，從而確保煤礦行業(yè)生產(chǎn)過程中的安全性和可靠性。隨著煤礦開采技術(shù)的不斷升級(jí)，礦井安全檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)也需要不斷完善。

3.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)及應(yīng)用過程中存在的問題

(1)傳感器性能、供電不穩(wěn)定，線路易受干擾

由于煤礦開采于地下，礦井中不僅環(huán)境惡劣，并且還容易發(fā)生地下水滲漏的問題，因此濕度較大。并且在煤礦開采過程中，還會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的粉塵，甚至還會(huì)存在腐蝕性氣體，因此這些惡劣的因素都很可能會(huì)導(dǎo)致安全監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)傳感器電路、感應(yīng)元件以及接插件等部件出現(xiàn)氧化、接觸不良的問題，從而影響到系統(tǒng)工作的正常性。因此，對(duì)于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境來說，會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成巨大的損害，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，傳感器性能不穩(wěn)定。這主要是因?yàn)閭鞲衅髟谶M(jìn)水、受到劇烈振動(dòng)以及猛烈撞擊的過程中就會(huì)出現(xiàn)輸出信號(hào)失真、不穩(wěn)定的問題，之后還會(huì)因?yàn)榈V井空間狹小，會(huì)在復(fù)雜的強(qiáng)電場(chǎng)以及磁場(chǎng)干擾下造成部分傳感器的工作錯(cuò)誤，從而影響到系統(tǒng)的正常工作。例如，系統(tǒng)在甲烷和一氧化碳等環(huán)境下工作時(shí)，如果傳感器通過熱催化、電化學(xué)技術(shù)進(jìn)行，就會(huì)出現(xiàn)壽命短、零點(diǎn)漂移等問題，從而影響到系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性；其次，就是傳感器線路供電過程中不太穩(wěn)定。這主要體現(xiàn)在實(shí)際煤礦開采過程中，會(huì)因?yàn)楣ぷ鳁l件的多項(xiàng)限制就會(huì)造成安全供電距離超過傳感器所規(guī)定的供電距離。在這種情況下，線路上就會(huì)出現(xiàn)特別嚴(yán)重的壓降以及干擾，之后傳感器就會(huì)出現(xiàn)無法正常啟動(dòng)的現(xiàn)象，并且還會(huì)伴隨著頻繁復(fù)位的問題；最后，傳感器線路也容易受到干擾。這主要體現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)過程中，對(duì)于傳感器以及分站之前大多會(huì)采取一定的模擬信號(hào)進(jìn)行單向無校驗(yàn)的傳輸方式。但是，在這一過程中，由于距離較長(zhǎng)，那么抗干擾能力就會(huì)下降，并且還會(huì)受到傳輸路線的干擾，出現(xiàn)無法分辨的問題。尤其是對(duì)于安全監(jiān)控系統(tǒng)來說，本身具有的傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，也會(huì)進(jìn)一步展現(xiàn)出抗干擾設(shè)計(jì)以及本質(zhì)安全設(shè)計(jì)之間的重要性，同時(shí)也是之后需要不斷研究的問題。

(2)安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平參差不齊、設(shè)計(jì)安裝不夠規(guī)范

對(duì)于當(dāng)前的安全系統(tǒng)來說，生產(chǎn)商通常會(huì)造成安全系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸過程中設(shè)備物理接口協(xié)議不夠規(guī)范的現(xiàn)象，并且各種系統(tǒng)之間的通信協(xié)議也不夠兼容?；谏鲜鲞@種情況，各個(gè)廠家生產(chǎn)出來的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備就會(huì)呈現(xiàn)出互換性較差的特點(diǎn)，甚至還會(huì)造成安全監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際使用過程中靈活性出現(xiàn)問題。尤其是對(duì)于一些人為管理水平較差、技術(shù)水平較低的地區(qū)，很多煤礦開采企業(yè)在使用時(shí)就會(huì)因?yàn)楦鞣N原因?qū)鞲袌?bào)警、斷電濃度進(jìn)行調(diào)高。這些人為操作下的設(shè)計(jì)都會(huì)影響到系統(tǒng)運(yùn)行的不規(guī)范，甚至還會(huì)影響到安全監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)的正常性。具體情況如下圖1所示：

圖1 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)及應(yīng)用過程中存在的問題

4.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)措施

(1)不斷完善相關(guān)安全監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和規(guī)范

生產(chǎn)廠家在進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中大多從安全監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程以及規(guī)范方面進(jìn)行。對(duì)于當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)來說，雖然存在一些問題，但是大多符合標(biāo)準(zhǔn)，例如在傳感器信號(hào)的傳輸方式、開關(guān)傳感器開關(guān)類型等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)廠家也逐漸掌握解決這些問題的方式，并且還會(huì)推動(dòng)這一生產(chǎn)更加具有科學(xué)性。因此，也需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程以及規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充和完善。如果不進(jìn)行及時(shí)的更新，就會(huì)出現(xiàn)有些廠家為節(jié)省成本、提高效益而降低投入的力度。例如，很多傳感器在生產(chǎn)中都會(huì)要求信號(hào)采取數(shù)字進(jìn)行傳輸，并且開關(guān)量傳感器還需要有相應(yīng)的故障狀態(tài)指示功能，之后還會(huì)對(duì)監(jiān)控日?qǐng)?bào)表進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范，進(jìn)一步明確報(bào)表中所展示出的數(shù)據(jù)，主要包括計(jì)數(shù)規(guī)則、累計(jì)超限時(shí)間、次數(shù)、信號(hào)中斷等多項(xiàng)內(nèi)容。如果這些內(nèi)容按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程以及規(guī)范規(guī)定下來，并且較為完善，就會(huì)對(duì)煤礦的管理、安全檢查員工作過程中起到推動(dòng)作用。

(2)組織專業(yè)人員到煤礦進(jìn)行交流檢查，淘汰不合格的產(chǎn)品

這主要體現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)環(huán)境的供電、氣候環(huán)境以及地面情況的不同，因此相關(guān)的安全監(jiān)控產(chǎn)品可能在地面進(jìn)行測(cè)試時(shí)是合格的，但是應(yīng)用到礦井中可能就會(huì)出現(xiàn)問題。因此，很多廠家為了解決這一問題，都會(huì)采用電廠原廠生產(chǎn)出來的開關(guān)量傳感器，進(jìn)行全方面的測(cè)試。并且，生產(chǎn)出的產(chǎn)品還需要經(jīng)過權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)和證明，進(jìn)而取得資格論證，這樣才能進(jìn)一步投入到使用中。但是，在這一過程中還需要充分考慮煤礦井下供電過程中性點(diǎn)不接地等問題，并且還需要充分考慮到礦井所采用的金屬支架在支護(hù)過程中所產(chǎn)生的干擾能力。在這種情況下，傳感器所能發(fā)揮出的效果會(huì)大打折扣。其中就會(huì)包含很多國(guó)有企業(yè)的煤礦安全生產(chǎn)管理人員，因?yàn)樗麄儗?duì)監(jiān)控專業(yè)知識(shí)的不了解以及專業(yè)素質(zhì)較低，并且對(duì)于相關(guān)從業(yè)人員的意見又不進(jìn)行采納，因此就會(huì)造成很多不合格的產(chǎn)品投入到生產(chǎn)中。針對(duì)這種問題，就需要組織專業(yè)的人員，尤其是可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工作的專業(yè)人員，還需要進(jìn)行異地檢查。對(duì)于諸多問題，還需要對(duì)需要解決的問題不斷提出措施，而對(duì)于不愿意整改的廠家所生產(chǎn)出的產(chǎn)品就需要進(jìn)行淘汰，甚至還可以通過媒體進(jìn)行曝光。具體情況如下圖2所示：

圖2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)措施

5.結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全方面的升級(jí)和改造，不僅是落實(shí)國(guó)家相關(guān)政策對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的要求，也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。但是，要想對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行更加全面的分析和控制，還需要做好對(duì)系統(tǒng)配置各個(gè)部門的了解，并且結(jié)合企業(yè)所制定出的行為規(guī)范和工作方案開展，在掌握企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況基礎(chǔ)上制定出更加符合實(shí)際情況的升級(jí)和改造措施，為企業(yè)整體安全管理奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。