簡(jiǎn)述煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控及通信技術(shù)

時(shí)間:2022-11-09 10:16:30

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簡(jiǎn)述煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控及通信技術(shù)

摘要:我國(guó)是世界上知名的煤炭生產(chǎn)大國(guó),不但煤炭資源貯量豐富,煤質(zhì)好,而且全國(guó)范圍分布廣泛,尤其山西省,更是優(yōu)質(zhì)煤炭的產(chǎn)煤大省。但同時(shí),由于與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在安全生產(chǎn)管理水平方面有較大的差距,管理技術(shù)相對(duì)也較為落后,直接造成了煤礦事故多發(fā),損失巨大,安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻。鑒于這種情況,以先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)提升煤礦的安全生產(chǎn)水平,正日益受到重視。文章對(duì)當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的主要手段及其通信技術(shù)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景加以探討。

關(guān)鍵詞:煤礦;通信技術(shù);安全生產(chǎn)監(jiān)控;發(fā)展前景

煤炭資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱之一,但在其生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中,安全問(wèn)題歷來(lái)受到社會(huì)各界普遍性關(guān)注。由此,在煤礦安全生產(chǎn)中,引進(jìn)了較為先進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)與通信技術(shù),其作用明顯而重要。

1系統(tǒng)概述

安全生產(chǎn)的監(jiān)控系統(tǒng),主要設(shè)計(jì)思想是模板化設(shè)計(jì),屬實(shí)時(shí)性監(jiān)控系統(tǒng),包括了軟件及硬件,由計(jì)算機(jī)監(jiān)控、參數(shù)信號(hào)采集及其配屬的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)共同組成。是管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦井下作業(yè)人員工作狀態(tài)和工作環(huán)境的有效手段和途徑,并使其及時(shí)有效掌握井下的安全生產(chǎn)狀況。此外,還可以通過(guò)采集并分析取得的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),進(jìn)行科學(xué)研判,最大限度發(fā)現(xiàn)隱患以避免發(fā)生事故,十分便利。

2應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1主要監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)組成。煤礦井下環(huán)境由于其地理位置、地形等原因,其在安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)方面也具有不同的適應(yīng)性。因此,在進(jìn)行引入和實(shí)施該類系統(tǒng)時(shí),應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)研斷和正確性選擇使用。如對(duì)于煤礦的電線的傳輸距離較遠(yuǎn)以及容易發(fā)生電氣類爆炸這樣的井下環(huán)境,應(yīng)采用樹(shù)形結(jié)構(gòu);如煤礦井下環(huán)境特點(diǎn)是有較大的電網(wǎng)電壓變化范圍且作業(yè)環(huán)境惡劣,則宜采用遠(yuǎn)程供電方式,替代監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的傳感器。2.2當(dāng)前定位采用主要技術(shù)及系統(tǒng)。當(dāng)前,從定位系統(tǒng)上來(lái)說(shuō),主要采用的是GPS,但其缺點(diǎn)在于無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦井下所有通道的全覆蓋,因此,為保證安全生產(chǎn),當(dāng)前國(guó)家對(duì)該監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別卡的位移速度要求較高(大于等于5m/s);在無(wú)線傳輸距離上,監(jiān)控系統(tǒng)分站與識(shí)別卡之間應(yīng)大于10m;識(shí)別卡并發(fā)量及井下識(shí)別卡安裝量應(yīng)分別大于等于80和8000等。為保證安全生產(chǎn),在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中包括了井下作業(yè)人員的位置檢測(cè)系統(tǒng)。如井下發(fā)生事故或人員誤闖入危險(xiǎn)區(qū)域,該系統(tǒng)可迅速檢測(cè)到人員的具體位置,利用于準(zhǔn)確及時(shí)開(kāi)展救援而減少人員損傷,同時(shí),還使于管理人員及時(shí)了解掌握井下人員工作及出勤情況,使管理層安排工作時(shí)更加便利準(zhǔn)確。2.3全礦井采用的移動(dòng)通信技術(shù)及系統(tǒng)。由于礦井這一工作環(huán)境的特殊性,其在移動(dòng)通信的技術(shù)方面及系統(tǒng)方面要求與普通是不同的,總體應(yīng)該考慮井下的“無(wú)線傳輸有較大的損耗量”、應(yīng)具備較強(qiáng)的抗干擾能力,并考慮有足夠的發(fā)射功率和較小的設(shè)備體積及較強(qiáng)的抗故障能力。此外,還應(yīng)該能接受電源電壓有較大的變化范圍這方面要求。這對(duì)于保證井下安全生產(chǎn)方面的作用是巨大的。

3發(fā)展方向及前景

3.1井下人員的精確性定位技術(shù)。在煤礦的安全生產(chǎn)中,對(duì)事故狀態(tài)下人的人員救援較為關(guān)鍵的就是對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定位。但由井下環(huán)境的惡劣性和復(fù)雜性,加上目前的GPS系統(tǒng)的信號(hào)無(wú)法實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤礦的全部井下巷道,因此,在人員定位上,采用的是RFD技術(shù)和漏泄電纜技術(shù),雖然在一定程度上,可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)人員位置,也在一定程度上遏制了超定員生產(chǎn)作業(yè),但在精確定位方面是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更無(wú)法滿足事故后開(kāi)展救援工作的迫切需要。因此,該技術(shù)將成為將來(lái)在保證煤礦安全需要的監(jiān)控與通信技術(shù)的主要方向之一。3.2生命探測(cè)技術(shù)。除上文中所述的人員的精確性定位這一技術(shù)之外,生命探測(cè)技術(shù)也是發(fā)展的目標(biāo)和重點(diǎn)技術(shù)之一。該技術(shù)及其相關(guān)裝置,對(duì)于加快是搜救進(jìn)度和提高人員生還幾率,是十分有效的。由于煤礦井下無(wú)線傳輸?shù)乃p量大,還必須考慮到電氣防爆等這些特殊性要求的影響,在地上使用廣泛的一些技術(shù),在井下是無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接應(yīng)用的,因此其存在著很強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用方面的局限性。這方面,主要要求功能是:可以實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)兩種通信方式,并同時(shí)具備包括“視頻、語(yǔ)音、短信”等在內(nèi)通信功能,還有具有“生產(chǎn)調(diào)度、進(jìn)行緊急呼叫、保證應(yīng)急通信、聯(lián)動(dòng)式報(bào)警、精確位置檢測(cè)和聲光式提示逃生避險(xiǎn)”等諸多功能。3.3重大事故和災(zāi)害的預(yù)警技術(shù)。重大事故和災(zāi)害會(huì)造成巨大損失和人員生命傷亡,因此,該項(xiàng)預(yù)警技術(shù)是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的有力保障。煤礦當(dāng)前現(xiàn)有的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),雖然具備了如“實(shí)時(shí)檢測(cè)、斷電和報(bào)警”等這些常見(jiàn)性功能的同時(shí),也有部分可以實(shí)現(xiàn)“沖擊、水災(zāi)和瓦斯”這些常見(jiàn)重大事故和災(zāi)害方面的預(yù)警功能,但其準(zhǔn)確率仍較低,難以滿足其實(shí)際需要。因此,應(yīng)該重點(diǎn)根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)需要,積極加快該項(xiàng)技術(shù)的研究,重點(diǎn)是要提升其在重大事故和災(zāi)害預(yù)警方面的準(zhǔn)確性及各種重要危險(xiǎn)因素的新型預(yù)警方法,如煤炭溫度預(yù)警方法、一氧化碳超標(biāo)預(yù)警方法等,并實(shí)現(xiàn)這些重要指標(biāo)預(yù)測(cè)方法的有機(jī)性融合等。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)由于經(jīng)濟(jì)全球化的影響,有著十分看好的發(fā)展前景,但同時(shí),也應(yīng)該看到,該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與繁榮,必須要以安全生產(chǎn)為基本要求和紅線的,決不能以犧牲人的生命安全為代價(jià)。因此,積極動(dòng)員各方面力量,加快煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā),不斷提升其通信水平,是當(dāng)務(wù)之急也是必然之舉。這需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),借鑒先進(jìn)做法,這樣才能真正促進(jìn)我國(guó)的煤炭生產(chǎn)取得新的進(jìn)步與發(fā)展。

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作者:王化雷 單位:青海國(guó)投礦業(yè)有限責(zé)任公司