計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)及管理的應(yīng)用

時(shí)間:2022-05-20 04:12:15

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計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)及管理的應(yīng)用

1我國煤礦行業(yè)目前的狀況

近些年來,隨著國家對煤礦安全重視程度的加大,中國煤礦事故發(fā)生起數(shù)和死亡人數(shù)在持續(xù)下降[1],如圖1所示,礦井安全狀況已經(jīng)開始有所好轉(zhuǎn)。作為世界煤炭生產(chǎn)大國,中國煤炭產(chǎn)量占全世界總產(chǎn)量25%左右,但煤炭生產(chǎn)死亡人數(shù)卻占全世界煤炭死亡總數(shù)的70%左右,而美國2002年至2004年期間,產(chǎn)煤分別為9.94億t,9.73億t,10.1億t,煤礦生產(chǎn)安全事故死亡人數(shù)分別為27人、30人、28人,近年來每百萬噸煤死亡率一直在0.03%以下。英國自2002年以來煤礦基本是“零死亡”。所以,總體上我國依然沒有從根本上解決煤礦生產(chǎn)的安全問題,形勢不容樂觀,事故的總量依然偏大。究其原因,除健全生產(chǎn)法律法規(guī)、嚴(yán)格監(jiān)管制度以外,計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)、自動(dòng)化設(shè)備的大量應(yīng)用應(yīng)是其實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和管理的重要因素。從信息化出發(fā),加強(qiáng)安全技術(shù)能力,也是我國煤礦實(shí)現(xiàn)安全的必經(jīng)之路。重視煤礦自動(dòng)化安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控和管理系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)體系研究,組織研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,以此來推動(dòng)我國煤礦行業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用,為煤礦安全做好技術(shù)支撐,保障該行業(yè)的健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。在“十二五”期間煤炭資源整合和兼并重組工作已全面鋪開,兼并重組礦井跨行業(yè)、跨地區(qū)擴(kuò)張現(xiàn)象非常之多,辦礦標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)多層次、格局多元化狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國已列入整合技改的煤礦有5000多處,在建項(xiàng)目7000多個(gè)。這使得煤礦現(xiàn)場管理相對薄弱,事故易發(fā),從另一層面也呼喚著國家和企業(yè)重視和加強(qiáng)煤礦安全的管理措施,也更帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)更加完善地融入到安全管理的過程中來。

2當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)及管理中的應(yīng)用

煤礦企業(yè)安全信息管理系統(tǒng)的建立主要可以通過針對大量安全方面信息數(shù)據(jù)的分析、采集以及處理而得到,只有這樣才可以從根本上進(jìn)一步促進(jìn)煤礦企業(yè)在安全生產(chǎn)方面的發(fā)展進(jìn)程。產(chǎn)品數(shù)據(jù)主要通過采集、手工輸入、人工導(dǎo)入等方式獲得,這些數(shù)據(jù)涵蓋了生產(chǎn)、經(jīng)營、安全等各方面信息,是溝通原煤生產(chǎn)、經(jīng)營以及企業(yè)管理等各部門之間的橋梁。

2.1煤礦安全的基本方針和目標(biāo)

我國煤礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,自然災(zāi)害嚴(yán)重。煤礦事故按頻發(fā)程度大致可以由以下幾類構(gòu)成:瓦斯事故、頂板事故、水害事故、運(yùn)輸事故,以及機(jī)電事故、放炮、火災(zāi)及其它等事故。其中瓦斯事故、頂板事故和水害事故在每年的礦難事故中所占比例較高[2]。“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”是煤礦安全生產(chǎn)的基本方針,煤礦安全要求著力構(gòu)建“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”的煤礦瓦斯綜合治理工作體系,推動(dòng)煤礦瓦斯治理工作再上新水平。就目前總體水平來看,煤礦行業(yè)的信息化程度偏低,監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用力度不夠也是造成上述災(zāi)害的原因之一。因此,作為未來“數(shù)字煤礦”的一個(gè)子系統(tǒng),煤礦安全管理信息系統(tǒng)的建立是煤礦持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),與礦井地理、物流等子系統(tǒng)類似,其主要內(nèi)容包括安全信息的采集、信息的傳輸、處理、應(yīng)用與集成。能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、全面地進(jìn)行安全信息管理和響應(yīng)是煤礦安全管理的核心[3]。

2.2煤礦安全管理信息系統(tǒng)

煤礦安全管理信息系統(tǒng)應(yīng)是集分析、預(yù)防、監(jiān)控、應(yīng)急全方位、一體化的系統(tǒng)工程。特別是應(yīng)注重預(yù)防和應(yīng)急處理模塊,利用計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)化等多項(xiàng)技術(shù)的緊密融合,轉(zhuǎn)被動(dòng)為主動(dòng),有效地管理控制煤礦安全工作,保障礦井的安全有效建設(shè);另外,對于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該本著先進(jìn)性、開放性、健壯性及可擴(kuò)充性、可維護(hù)性的原則,根據(jù)目前實(shí)際情況,并充分考慮今后的發(fā)展需要,根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況來進(jìn)行具體的實(shí)施。目前,正在使用的煤礦安全管理信息系統(tǒng)主要包括安全信息收集系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)或決策系統(tǒng)以及信息反饋系統(tǒng)。(1)安全信息收集系統(tǒng)。安全信息收集主要是由安全崗(網(wǎng))員在安全檢查過程中將收集到的安全信息錄入到計(jì)算機(jī)中。主要包括安全信息錄入、對安全隱患的處理意見、領(lǐng)導(dǎo)審批意見、對安全隱患處理落實(shí)情況和安全信息的綜合查詢等功能。(2)安全監(jiān)測系統(tǒng)。安全監(jiān)測系統(tǒng)可以分成瓦斯安全監(jiān)測[4]、礦井通風(fēng)監(jiān)測、礦壓監(jiān)測幾種形式。也可以將它們有機(jī)地結(jié)合集成在一起[5]。主要由傳感器、井下分站、傳輸設(shè)備、地面中心站幾部分組成,運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、仿真、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示各監(jiān)測參數(shù);存儲(chǔ)重要的參數(shù)并可隨時(shí)調(diào)用;當(dāng)監(jiān)測參數(shù)超過限定值時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警,并自動(dòng)轉(zhuǎn)換到緊急處理狀態(tài)?;诖讼到y(tǒng)的各類傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、處理,可以實(shí)現(xiàn)對井下瓦斯、通風(fēng)、溫度、濕度、頂板壓力及罐籠升降位置等進(jìn)行有效監(jiān)控,強(qiáng)有力地解決了人工監(jiān)測不及時(shí)、不到位、不準(zhǔn)確的弊端,用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反映安全生產(chǎn)中的各種安全隱患因素,使得安全生產(chǎn)管理變得科學(xué)、可靠,使“預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針真正落到實(shí)處。(3)井下人員管理功能。一般現(xiàn)在通過兩種方式進(jìn)行管理,一種是通過金屬片打卡的卡片形式,另外一種是用礦燈燈頭打卡的形式[6]。這樣可以及時(shí)提供某人員出、入井以及在某一時(shí)間段的下井記錄。對井下工作時(shí)間超過規(guī)定的人員可以報(bào)警提示,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的安全問題。該模塊除可單獨(dú)使用記錄考勤信息外,還可以和跟蹤定位系統(tǒng)配合使用。例如漳村礦的煤礦人員定位系統(tǒng),即是將通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合為一體,只要是聯(lián)網(wǎng)的地方均可以監(jiān)控到入井人員數(shù)量、身份和井下工作位置等信息,為打擊煤礦超能力生產(chǎn),超人員入井等行為提供了有力的手段。在突發(fā)情況下,監(jiān)控計(jì)算機(jī)上還可以立即查詢事故現(xiàn)場的人員位置分布情況、被困人員數(shù)量,為事故搶險(xiǎn)提供了科學(xué)的依據(jù)。(4)信息反饋系統(tǒng)或叫安全綜合報(bào)表管理系統(tǒng)。通過它對安全信息進(jìn)行匯總,及時(shí)對煤礦安全情況進(jìn)行綜合分析,及時(shí)通報(bào)安全隱患的處理情況以及安全整改后的情況等信息,經(jīng)過系統(tǒng)傳遞給相關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)。除了上述主要系統(tǒng)之外,一般煤礦安全管理信息系統(tǒng)都應(yīng)包括該企業(yè)的安全規(guī)章制度,該模塊是煤礦各種安全規(guī)章制度的匯總,供有關(guān)人員查詢、學(xué)習(xí)和參考。煤礦安全規(guī)章制度是煤礦安全生產(chǎn)的依據(jù),是由一件件血的教訓(xùn)而寫成的,它在煤礦安全生產(chǎn)過程中起到了重要作用。綜上所述,計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在信息的錄入和輸出、數(shù)據(jù)的監(jiān)測和對一般安全信息文檔的處理中。

3煤礦安全信息管理中存在的問題

(1)信息的收集方式方法單一。目前,煤礦的安全信息收集只簡單地偏重于井下的安全隱患,即將領(lǐng)導(dǎo)、信息員、專業(yè)科室以及其它業(yè)務(wù)保安部門下井所填寫的安全隱患單進(jìn)行收集,這些隱患基本帶有普遍性和通用性。比如,某工作面支架有些傾斜,某處的阻車器不靈等[2]。這些隱患的處理當(dāng)然能夠杜絕一些事故的發(fā)生。但是,不能夠達(dá)到安全預(yù)測,起不到輔助決策的作用。(2)信息的共享不足。目前煤礦安全信息系統(tǒng)在信息共享和互通互聯(lián)方面還有很多不足,“信息孤島”還大量存在[3]。由于使用的應(yīng)用系統(tǒng)多樣,設(shè)備型號(hào)多樣,極不統(tǒng)一,監(jiān)測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)還不能有效實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),滿足實(shí)際需求,由于不能信息共享,信息的價(jià)值大打折扣,因此對集中管理、決策不能提供有效的支持。(3)現(xiàn)代化管理程度較低。安全信息管理應(yīng)該是人與機(jī)的結(jié)合,但效益不好的煤礦配備及使用計(jì)算機(jī)的能力不足,不能充分利用監(jiān)測以及定位系統(tǒng),另外,人工處理、抄寫等工作方式效率較低,給安全管理帶來的效益較差。(4)安全信息不反饋。一旦出現(xiàn)安全隱患,不進(jìn)行信息的反饋,信息站沒有接到隱患整改的反饋消息,又懶得去查,導(dǎo)致了信息的丟失,安全事故就可能在這一疏忽之間發(fā)生。發(fā)生隱患之后進(jìn)行瞞報(bào),更加不利于后續(xù)的安全管理工作。

4解決措施

(1)廣泛收集安全信息。搜集的安全信息應(yīng)包括國家政策、法規(guī),上級(jí)單位的安全政策,兄弟單位的安全管理辦法等。只有這樣,在企業(yè)制定安全管理辦法、進(jìn)行安全決策部署時(shí),安全信息才能夠起到更重要的作用。同時(shí),信息站不應(yīng)只是對井下的安全隱患進(jìn)行收集,而應(yīng)該將以前安全內(nèi)勤保管的安全文件交給安全信息站,另外訂閱一些反映安全工作的雜志報(bào)刊,以利于安全信息的進(jìn)一步收集。(2)配備先進(jìn)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)信息共享。計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、監(jiān)測、定位方面的作用極大,能夠?qū)Π踩鹿史治?、預(yù)測等提供科學(xué)的依據(jù)。如果能夠充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在煤礦安全信息管理中的作用,將對礦工的生命安全和企業(yè)的發(fā)展起到關(guān)鍵性的作用。因此引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備是大勢所趨。(3)信息應(yīng)及時(shí)反饋和處理,安全決策應(yīng)到位。有必要制定一套貼合實(shí)際的安全信息管理辦法,規(guī)范安全信息的管理工作。例如,信息可分級(jí)處理,容易解決的安全隱患直接由信息員決策;較難解決的由安監(jiān)部門領(lǐng)導(dǎo)決策;重大的較難解決的由礦領(lǐng)導(dǎo)集體研究決策,然后交有關(guān)部門處理解決;礦不能解決的報(bào)上級(jí)解決。另外,安全隱患交給責(zé)任單位處理后,安監(jiān)人員要進(jìn)行復(fù)查,對已按要求處理解決的登記備案;未按要求處理的除需進(jìn)一步處理解決外,還要對有關(guān)單位及個(gè)人進(jìn)行處罰;對未將處理結(jié)果及時(shí)反饋回來的或錯(cuò)報(bào)、謊報(bào)的單位及個(gè)人應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。這樣既提高了工作效率,又避免了工作上的浪費(fèi),并且能夠讓安全隱患得到及時(shí)的處理和解決,杜絕了安全信息的丟失。(4)看重設(shè)備的使用和維護(hù)。因?yàn)槊旱V安全直接關(guān)系到礦工的生命安全,所以應(yīng)重視安全系統(tǒng)在使用過程中的維護(hù)。據(jù)報(bào)道,內(nèi)蒙古烏海市康海煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故,原因是瓦斯報(bào)警、監(jiān)測系統(tǒng)半個(gè)月前已壞,但是沒有進(jìn)行及時(shí)的維修,最終釀成慘禍。由此可見安全信息系統(tǒng)日常維護(hù)的重要性。各煤礦應(yīng)建立相應(yīng)的維護(hù)管理制度,確保系統(tǒng)時(shí)刻處于正常工作狀態(tài),一旦發(fā)生險(xiǎn)情,能即時(shí)采取措施,充分發(fā)揮安全信息系統(tǒng)應(yīng)有的功能和作用。

5結(jié)束語

在煤礦的安全生產(chǎn)中,安全信息管理系統(tǒng)占據(jù)了非常重要的地位,應(yīng)該把計(jì)算機(jī)的安全管理真正落實(shí)到實(shí)處,建立科學(xué)的安全管理體系,時(shí)刻提高警惕,杜絕安全隱患,對歷年煤礦事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,找出事故發(fā)生的原因,防范事故的發(fā)生。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對全面提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和穩(wěn)定發(fā)展有著十分重要的意義。

本文作者:張煥生劉春玲舒丹陽張敏工作單位:河北工程技術(shù)高等??茖W(xué)校