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【关键词】煤矿;瓦斯;监控系统
0.引言
瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一,瓦斯防治对煤矿安全生产具有十分重要的意义,近年来,为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求,国内煤矿开采强度普遍增大;随着开采深度向深部延深,多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井,这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一;另一方面,国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明,瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。
煤矿安全监控系统:是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。该文就煤矿瓦斯监控系统进行阐述,同时介绍了其存在的问题及其解决措施,具有一定借鉴意义。
1.煤矿瓦斯监控系统的结构组成
1.1中心站
1.1.1中心站系统组成
中心站由监控主机工控服务器、系统监控软件、网络附件系统、电源系统、网络打印机、中心监控大屏系统、大屏幕控制软件、大屏幕控制开关电源等组成。
1.1.2中心站软件功能
监控主机服务器可以进行数据存储、报警、显示、打印,同时可以在监控中心设置“各矿瓦斯数据监视大屏”,对井下各分站进行监测监控。主要功能有:(1)简单配置功能。地面可对井下分站、传感器的数量、类型、参数、安装地点等进行设置。(2)丰富的图形功能。各种瓦斯监测数据动态图形、柱状图、实时曲线、历史曲线显示。(3)用户根据实际情况自行设计实用的报表功能。软件可自动生成报表,报表内容、起止时间可由用户设定。(4)可靠的存储功能。软件可根据具体要求定时存储一组数据。(5)进行实时数据、实时曲线、实时报警数据、实时断电数据查看,历史数据显示,历史曲线、历史报警数据、历史断电查看,其它历史故障、传感器标定、传感器设置、数据传输设置。
1.2井下分站
尽管各厂的监控系统井下分站形式多样,但基本上具备以下功能:(1)开机自检和本机初始化;(2)通信测试;(3)分站设程控(实现断点仪、风电瓦斯闭锁、瓦斯管道监测和一般的环境监测);(4)死机自复位且通知中心站;(5)接收地面中心站初始化本分站参数设置(如传感器配接通道号、量程、断电点、报警上限和报警下限等);(6)分站自动识别配接传感器类型(电压型、电流型或频率型等);(7)分站本身具备超限报警;(8)分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作和异地断电。
监控系统的软件设计主要解决煤矿井下采区现场监控设备的注册,具有数据的接收、转发、管理、和远程控制等功能。监控软件的结构和功能分以下几个模块:注册模块、数据接收模块、数据转发模块、数据存储处理模块、数据管理模块、数据模块、远程控制模块。
1.3通信接口
井下瓦斯等信息采用分时多路复用技术传输,信息的传输是井下监控分站的信息交换过程。信息传输的主要表现为:信息下发是由地面主机产生的,传输到井下的监控仪处理后,执行各种反馈任务。井上、井下信息传输设备接口通常采用RS485通信协议和CAN总线通信。RS485采用差分平衡式无地线传输方式,数据传输质量高,抗干扰能力强,符合欧洲工业标准。随着CAN总线技术的发展,分站通过CAN总线中心站计算机进行数据通讯,能够满足矿井监控系统对监控分站的要求。
1.4瓦斯传感器
传感器的稳定性和可靠性,是煤矿监测监控系统能否正确反映被测环境和设备参数的关键。催化的燃烧型瓦斯传感器是当前煤矿使用最广泛、最普通的瓦斯传感器,是煤矿用来监控矿井瓦斯动态的有效工具。随着其技术的发展与完善,该类型仪器近年来发展迅猛,产品种类繁多,从报警矿灯、便携式瓦斯报警仪到安全监控系统中的低瓦斯传感器,现已占据了煤矿瓦斯检测的主导地位。
2.煤矿瓦斯监控系统存在的问题及其解决措施
在安全监控系统方面,计算机硬件采购投入大,软件投入少;信息平台已建立,但没有有效利用各类信息。目前,在我国煤矿安全监测行业,煤矿安全监控系统并没有统一的通信协议,系统各自处于封闭状态,系统间无法实现信息资源共享,很难实现更高级别联网及实行监控和管理。
因此,煤矿瓦斯监控系统不应仅仅限于能实现监测监控,还应研发出能根据被监测环境地点的参数进行有效危险性判别、分析并提出专家决策方案的新软件。同时系统应用软件应向网络发展,按统一格式提供监测数据,针对通信协议不规范和传输设备物理协议不规范的情况,应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径,或制定相应的专业技术标准。这对促进矿井监控技术发展和系统推广应用均具有重要意义,同时研制高可靠性瓦斯传感器、强化技术培训等等、提高现场管理和对监测系统的维护水平等等,都能很好的确保系统的正常运转。
3.结束语
随着国家经济的快速发展,煤炭工业出现了历史以来最好的情况,煤炭持续出现买方市场,煤矿效益大大提高,用在生产和安全方面的投入明显增加了,特别是最近几年通过国家安全治理整顿,加大安全监察和资金投入力度,落实国家提出的“先抽后采、以风定产、监测监控”瓦斯治理十二字方针后,全国各国有煤矿矿井基本上都购置安装了安全(通风)监测监控系统,实现了对井下瓦斯、一氧化碳、风速、风压、温度、风机开停、风门开关的自动、连续、集中监测和瓦斯超限、报警断电,曾多次避免了瓦斯和火灾事故。大部分矿区还实现了全局、全省监测数据联网,对煤矿安全生产起到了重要的促进作用。
【参考文献】
要改善目前安全生产状况,减少安全事故,实现煤矿长治久安,建设本质安全型煤矿是必由之路。煤矿本质安全是指生产现场作业流程中人、机(物)、环境、制度(管理)、系统等诸要素的安全可靠与和谐统一,使各种危险源、危害因素始终处于受控制状态,进而逐步趋近本质性、恒久性安全目标。要建设本质安全露天采矿设备维修基地,建立安全生产的长效机制,必须做到:
1)选用好人才从源头抓起。企业安全生产要有保障,首先必须解决好人的问题。企业必须要有严格的录用制度,聘用的人才要具有专业素质,具备一定技能和设备操作能力,其文化程度、专业方向要匹配现有的生产设备操作技术及管理水平的需要。录用综合素质高的人员,因其懂得保护自己和他人、懂得用好设备和操作好设备,可以为企业安全生产带来一份保障。
2)煤矿安全培训工作紧抓不放。强化安全教育培训,是要全面提高从业人员安全技术素质,强化安全基础工作。对每个员工根据各自的工作岗位,进行相应的专业培训,包括安全理论知识的普及和操作技能的培训。执业员工通过培训后,达到熟知所在岗位要遵循的安全条例、操作章程,能够辨识危险源并进行有效防范,能够做规范事,干标准活。新员工上岗后可与老工人签订至少一年一对一的师徒合同,发挥老工人的技术“传、帮、带”作用,使煤矿企业全员素质得到普遍提高。另外,定期组织举行煤矿职业技能大赛,也能对推动技术比武、岗位练兵,提高操作工人的安全技能起到促进作用。对企业员工的安全教育要经常进行,警钟长鸣。因为人反复的干一种工作会因懒惰性和麻痹大意忽视安全的问题。所以,应经常进行安全生产知识考核、事故案例分析,开展安全生产宣传等活动,让员工知道发生事故的危害性,重视安全的必要性。
3)重点加强班组建设。班组是企业的细胞,是最基层的组织,直接承担着完成生产任务的职能,是安全管理的最小单位。每个班组的安全生产搞好了整个企业的安全生产就有了保障。各级管理者及班组长、安全员、群安网员、青安岗员都要及时准确地了解和掌握职工的思想情绪和行为表现,有重点、有目标地实施对重点人的跟踪管理。关键是抓好安全重点的4种人,即:不懂技术的糊涂人;盲目蛮干的粗鲁人;图省劲怕麻烦的懒惰人;吃、赌疲劳体力透支的人。掌握人与客观事物之间的关联和安全生产中职工的表现情绪,克服生产作业人员的急躁情绪,因为急躁情绪会压抑人的正常创造思维和判断力,能打乱正常思想和秩序。这种情绪直接会导致蛮干、冒险等违章现象的发生。生产作业中的烦闷情绪,主要表现出郁闷寡欢、烦躁不安、心不在焉、神情低落、动作变形、操作程序失控等,这是促成人为事故发生的重要根源,必须克服。针对这些异常行为表现,基层领导、工长、班组长要及时劝解、疏导,化解矛盾和思想包袱或采取暂时停止作业的措施,以避免不良行为可能引发的各类事故。
4)加强现场监管力度。现场监管检查要有力度,对现场作业过程的监管检查要形成制度,每天、每个工作场所、作业面、每道工序都要进行巡查、验收。检查作业过程的安全操作及任务完成的安全可靠性。发现问题的,要及时提出整改意见和措施,防止作业过程发生意外,以及因任务完成不合格导致事故。
5)坚持不断推进安全监管队伍建设,切实提高履职能力。做好露天煤矿安全监管工作,队伍建设是关键。一要提高安全监管人员的业务素质,加强专业技术和法规方面的业务培训,强化各级安全监管人员的业务基础,提高队伍的执法能力、服务能力、协调能力和信息化监管能力,提高安全监管水平。二要解决好部分安监机构监管人员不足、力量薄弱的问题。三要建立和完善激励机制,表彰先进,鞭策落后,提高工作积极性、主动性;对日常监管中工作不力、、失职渎职的安监人员,按公司法规严肃追究责任。
6)加强重大危险源管控和隐患排查整治力度。一是基层单位必须定期组织安全管理人员、技术人员和其他相关人员,分析和辨识出人员不安全行为、有害因素、不良环境等危险源和事故隐患,结合危险源种类,建立有效的管控方案。二是分级推进隐患治理工作。实施隐患登记、整改、验收、全过程跟踪管理;凡由于隐患整改不彻底导致事故发生的,将严肃追究相关领导和复查验收人员的责任。三是加大重大隐患整治力度。对于专家会诊查出的重大隐患以及定期安全大检查梳理出的重大安全隐患,要每季度组织开展一次专项督察。
7)做好矿场特殊工种作业管理。①严格持证上岗制度,无证人员严禁上岗。施工生产现场不得因为生产任务紧张或者其它理由,安排或者默许不具备特种作业资格的人员进行特种作业;②进行特殊工种现场考核,不具备现场安全操作技能的,坚决淘汰;③进行岗前的特殊工种安全教育及培训工作。针对危险源不同的每一项工种进行教育培训、交底,以及考试;④在生产现场利用一切可利用的平台,做好宣传工作,创造出良好的安全生产氛围。如在现场设置安全标语、宣传漫画等,提醒作业人员要随时注意安全生产。
8)重点加强不安全行为人员的管控。对不安全行为的控制与管理必须做到全面、系统和有效。根据确定的具体人员不安全行为分类类型,制定适合自己特点的具体控制与管理措施。对于有意做出不安全行为的人员,要根据相关规定对其做出罚款、记过、解除劳动合同等处理。对于发生无意不安全行为的员工,重点加强规程、措施培训和安全教育,提高自身安全意识和自保能力。
2结语
若要确保煤矿企业安全生产,都需做到全面综合化。企业安全生产需要全面地分析考虑煤矿作业流程中的各个环节,在实施企业安全管理时则需渗透分析结果。煤矿作业流程是比较复杂的,煤矿生产技术运用的方法也是多样的,因此煤矿企业安全生产管理的重点,就在于企业生产技术管理。煤矿作业中需要重视技术管理,并在生产过程中加强管理力度,做到科学化管理,才能减少或者防止煤矿事故的发生,才能使企业自身利益以及煤矿作业人员自身的利益得到足够的保障。煤矿生产过程中,矿井的合理开拓设计,以及合理的矿井开采设计都直接关系着煤矿企业安全生产,煤矿建设是基于设计合理化上的。在进行煤矿开发作业时,对矿井的施工要进行高度地合理部署,并根据总体安排,有针对性地进行开采设计和开拓设计。事先就需对矿井的巷道部置、生产设备选型和矿井的采区划分进行详细的规划。巷道的部署要尽量简单化,在选择生产设备和生产设施上要做到经济适用,地质的勘察是进行矿井采区划分前的必要步骤。要借鉴先进的煤矿生产流程,了解其发展趋势,并对具备先进技术的煤矿生产设备动态进行关注,以加强安全生产力度,降低煤矿安全事故的发生。还需在煤矿生产中进行集中管理并坚持机械化,并优化煤矿生产的经济技术。矿场的整体运作与矿井的设计紧紧关联,是矿井使用寿命以及矿井生产效益的保障。在确定最终的设计方案时,则必须进行技术上的全面考虑和分析,以确保在施工过程中达到最好的设计效果。在煤矿作业人员的管理上运用技术管理也是安全生产的重要因素,当今煤矿企业在考虑如何使用煤矿给企业自身来带更大的利益的同时,也需要考虑如何管理员工。煤矿业虽然一直使用机械化作业,煤矿开采所用的技术设备也一直是企业在管理上的重点,但是机械离不开作业人员的操作,如不重视对作业人员进行强有力的管理,在煤矿作业过程中,则有可能出现违规操作,造成人为引起的矿难事故。煤矿企业安全生产要重视以人为本,先进的科学技术离不开人去创造,需加强煤矿作业人员的严谨度、技术以及安全意识,才能做到有效地利用技术,也才能更好地预防安全隐患,在出现安全问题时也才能有效地采取相关解决措施,保证煤矿企业安全生产。
2煤矿企业技术管理的相关策略
首先,煤矿企业在进行煤矿作业时,应对施工现场做到监督和控制。要对工作细则制定相关规定、重视工程的质量并确切的实行安全生产。煤矿企业相关负责人在进行煤矿隐患事故的预警和排查时,应有效地运用和利用技术管理,并利用技术管理采取科学有效的解决措施。矿难产生的原因也与煤矿本身存在的安全隐患相关联,不同的煤矿其安全程度也是不同的。在进行技术管理过程中则要有针对性地制定解决方案,做到能及时发现安全隐患、解决安全问题。运用技术管理对存在安全问题的矿井进行现场整改,或者立刻下达整改通知。煤矿企业要重视加强煤矿作业人员工作安全的观念,并培训作业人员操作技术,做到掌握安全要点,并严格按照相关规定对安全生产不合格的作业人员给予处罚,以达到煤矿安全生产的目标。其次,企业煤矿生产在相关规章制度中是有着明确要求的,煤矿企业应严格按照制度规定来进行安全操作,以使煤矿生产得到有效的安全保障。在煤矿生产开拓矿井的基本文件中制定出相关作业规程,对煤矿生产操作在技术上起到了指导作用,也对煤矿作业人员操作起到了规范作用,对煤矿作业人员的不规范化操作起到了遏制效果,作业规程的严格遵守对煤矿工程高效率运作也能起到保证作用,同时保证了工程质量,煤矿企业和煤矿作业人员的自身利益上也得到了有效的保障。在对煤矿进行施工前,煤矿作业人员应对相关作业规程进行学习以及签发审核,并制定出规范化的施工措施,认真的遵守作业规程,贯彻落实相关规章制度的要求。煤矿生产过程中,在工程效率和工程质量的要求上应进行严格把关。只有高质量的煤矿生产,才能给煤矿企业带来利益,煤矿企业不仅要重视工程运作的效率,对其质量也要重视高标准要求,因此,作业人员对煤矿要认真地进行日常检查、专项检查以及突击检查,并严格按照相关规章制度的规定来进行并记录检查结果。在工程质量的检验中,要结合月度验收结果,做到及时有效的反馈出工程质量信息。对待作业人员则要实行赏罚制度,以遏制煤矿作业人员不规范的操作,提高作业人员的生产安全意识,建立起良好的工作环境,煤矿企业要做到以人为本,更加深层次的对作业人员进行思想统一和认识提高。对质量不合格的工程则不计入总的工作量中,对存在安全隐患的工程也不计算在内,进而提高整体的工程质量。煤矿企业要进行科学化的生产,利用先进的科学技术进行生产,在煤矿作业中也是必要的。目前,有很多原因导致煤矿作业安全生产得不到良好的效果。其中地质和开采的局限性、作业人员综合素质低以及生产设备的落后,都是造成生产安全隐患的因素。要改善煤矿的安全情况,提高作业人员的综合素质以及作业人员的安全意识是必要的,并建立起良好的工作环境,煤矿作业人员的工作氛围也要营造良好。在对待煤矿所存在的安全隐患上,要利用技术管理进行及时的排查。应用先进的科学技术来进行煤矿生产也是必要的,先进的技术设备在推动煤矿安全生产上有很大的作用。因此,煤矿安全生产要从其根本上进行改变,原先所采用的生产方法要进行改进,在生产中要对科学技术有所运用,先进的技术生产设备,以及创新的生产工艺和材料的使用,都需要进行大力的推广。最后对矿井瓦斯需要进行强度上的管理,煤矿事故因为火和煤尘所产生的机率很大,因此在矿井瓦斯的管理上需要更加的科学和技术化,由于瓦斯所带有的特性,矿井的通风保持是进行井下作业安全的保障。矿井拥有良好的通风系统才能在基本上保证安全生产,也才能对事故的发生起到预防作用,因此在进行管理过程中,要建立健全的管理制度并加强管理力度。发现通风系统出现问题时应该及时采取解决措施,并对运作不良的通风设施进行改造,以减小矿难事故的发生。在煤矿工程的进行中,对瓦斯的动态应做到定时检查,并记录检查结果,对检查中遇到的临时问题采取有效的解决措施,对瓦斯的鉴定也应做到定期组织,提供可靠的日常煤矿管理依据。而瓦斯管理员则要进行相关的业务培训并进行考核,并合理的安排瓦检员的工作时间防止瓦斯检查上出现遗漏。
3结语