電子信息技術(shù)在礦山工程安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究

1、    電子信息技術(shù)在礦山工程安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究    李潤(rùn)濤摘 要：礦山工程的建設(shè)生產(chǎn)屬于高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，因此必須緊緊抓好安全管理工作，以避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，降低作業(yè)人員和工程企業(yè)的損失。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，礦山工程安全監(jiān)測(cè)工作中也越來(lái)越多地出現(xiàn)了電子信息技術(shù)的身影，為礦山工程安全監(jiān)測(cè)工作提供了更多便利的條件。本文圍繞電子信息技術(shù)在礦山工程安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用議題，概述了礦山工程中電子信息技術(shù)發(fā)展的狀況，分析了礦山工程安全實(shí)際需求，最后論述了電子信息技術(shù)在礦山工程安全監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用，供相關(guān)人士參考。關(guān)鍵詞：礦山工程;工程安全管理;監(jiān)測(cè);電子信息技術(shù)

2、;技術(shù)應(yīng)用1、引言礦山作業(yè)是我國(guó)的高危職業(yè)之一，礦業(yè)工程作業(yè)過(guò)程中事故發(fā)生率很高，給現(xiàn)場(chǎng)工作人員和企業(yè)造成了巨大損失。為了提高礦山工程的安全管理水平，采用現(xiàn)代新技術(shù)和新設(shè)備來(lái)作為科技支撐成為礦山安全監(jiān)管工作的重要手段和途徑。近年來(lái)，在國(guó)家安全監(jiān)管部門(mén)的引導(dǎo)下，礦山工程中安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)程日益加快，大大提高了礦山工程安全生產(chǎn)和管理水平，有效降低了事故發(fā)生率，為礦山生產(chǎn)效益以及施工人員安全防護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。2、礦山電子信息技術(shù)發(fā)展概況礦山電子信息技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的典型代表是礦山安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)融入了多種現(xiàn)代化信息技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、傳

3、感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等等，通過(guò)多種技術(shù)的集成和融合，使礦山工程生產(chǎn)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員所處的環(huán)境變化和生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行信息的監(jiān)測(cè)，盡早發(fā)現(xiàn)工程生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)隱患，及早扼殺掉隱患，從而更加科學(xué)高效地避免礦山工程事故發(fā)生，確保礦山工程生產(chǎn)安全有序進(jìn)行。常見(jiàn)的礦山安全監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要的功能體現(xiàn)在數(shù)字化傳輸方面、異地?cái)嚯姺矫?、聲光?bào)警方面、系統(tǒng)融合聯(lián)動(dòng)方面以及大容量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存方面。這些功能都是礦山電子信息技術(shù)發(fā)揮出的綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。但是隨著礦山工程難度日益提升，以及國(guó)家對(duì)礦山工程安全生產(chǎn)要求標(biāo)準(zhǔn)日益提高，礦山企業(yè)必須進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)水平，以滿足礦山實(shí)

4、際安全管理的需求以及國(guó)家安全監(jiān)管部門(mén)的要求。目前，礦山企業(yè)的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖然已經(jīng)具備，但是在應(yīng)用過(guò)程中仍舊存在一些問(wèn)題，難以滿足現(xiàn)代化礦山企業(yè)的發(fā)展需求，需要從業(yè)人員正視和改進(jìn)。比如在傳感器方面存在穩(wěn)定性差、靈敏度低、使用壽命短、設(shè)備發(fā)生故障率高的問(wèn)題，由于傳感器是安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的設(shè)備，因此傳感器存在技術(shù)性功能低的問(wèn)題嚴(yán)重制約了礦山工程安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。又如，安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在診斷功能方面不夠完善，僅能滿足部分診斷的需求，還有些在線故障診斷難以實(shí)現(xiàn)，一些設(shè)備缺乏自身的診斷功能，而且設(shè)備的維護(hù)較困難，在詳細(xì)判斷故障性質(zhì)、故障發(fā)生的區(qū)域位置以及故障設(shè)備或元件的準(zhǔn)確定位方面還需要更加

5、先進(jìn)的技術(shù)。另外，礦山工程生產(chǎn)中，很多礦山企業(yè)具備了安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是由于缺乏專業(yè)的技術(shù)維護(hù)人員，導(dǎo)致安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不健全，很多設(shè)備缺乏應(yīng)有的校準(zhǔn)，設(shè)備無(wú)法正常使用，這些問(wèn)題也導(dǎo)致礦山工程的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難以保持正常運(yùn)行。3、礦山工程安全監(jiān)測(cè)需求分析結(jié)合現(xiàn)階段礦山工程安全監(jiān)測(cè)的實(shí)際狀況，在安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中還需要進(jìn)一步滿足以下需求。首先是監(jiān)測(cè)設(shè)備具備更強(qiáng)的綜合性能。對(duì)礦山工程生產(chǎn)作業(yè)的高危環(huán)節(jié)具備高寬廣的監(jiān)測(cè)范圍，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容應(yīng)更加豐富，設(shè)備監(jiān)測(cè)的靈敏度更高。其次是傳感器設(shè)備應(yīng)具有更高的穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)礦山工程的各種惡劣生產(chǎn)環(huán)境。其三安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠具備數(shù)字技術(shù)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確完整高效地對(duì)采集的信息數(shù)

6、據(jù)進(jìn)行傳輸，避免信息在傳輸?shù)倪^(guò)程中受到電磁干擾。其四安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，通過(guò)統(tǒng)一的控制中心實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的共享，滿足數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)和利用的需求，實(shí)現(xiàn)控制中心統(tǒng)一進(jìn)行指揮調(diào)度的目標(biāo)以及各系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)報(bào)警的目標(biāo)，提高礦山工程生產(chǎn)管理的安全性。其五礦山工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中具備對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的自檢功能，能夠在設(shè)備自身性能出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障信息的數(shù)據(jù)分析和實(shí)際處理。4、電子信息技術(shù)在礦山工程安全監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用目前，電子信息技術(shù)在礦山工程安全監(jiān)測(cè)中主要的應(yīng)用體現(xiàn)是安全監(jiān)控系統(tǒng)及其完善。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要包括地面中心站、井下監(jiān)控分站、網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)、傳感器。實(shí)際應(yīng)用中，系

7、統(tǒng)通過(guò)對(duì)礦山工程作業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)計(jì)，主要包括視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、井下巖層位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地表沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)前端攝像機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，信號(hào)通過(guò)tcp/ip協(xié)議利用以太網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，然后對(duì)礦山的各個(gè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控。視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須保證視頻的清晰度，地下作業(yè)環(huán)境需要具備夜視功能。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是對(duì)礦上井下作業(yè)中的有毒有害氣體進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，需要實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)效果。當(dāng)有毒有害氣體的濃度超過(guò)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。如通風(fēng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。風(fēng)速傳感器一般設(shè)置在井下總回風(fēng)巷以及

8、各個(gè)分段的回風(fēng)巷，風(fēng)壓傳感器一般設(shè)置在通風(fēng)機(jī)處，風(fēng)機(jī)起閉傳感器一般設(shè)置在風(fēng)機(jī)電機(jī)靠近風(fēng)機(jī)的主回路上。關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵以及提升系統(tǒng)等設(shè)備的監(jiān)控，對(duì)開(kāi)關(guān)量和水位實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。當(dāng)井下水位超過(guò)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)啟動(dòng)警報(bào)信號(hào)，便于及時(shí)處理危險(xiǎn)狀況。井下巖層位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)開(kāi)采過(guò)程中的礦柱和巷道應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使井下為巖層位移變化情況能夠被及時(shí)獲知，從而根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果來(lái)判斷采空區(qū)頂板的沉降情況、頁(yè)巖開(kāi)裂破壞情況以及頂板巖體的冒落情況，盡早采取防護(hù)應(yīng)對(duì)措施。地表沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中含有高精度測(cè)量?jī)x器，利用棱鏡技術(shù)對(duì)礦山開(kāi)采過(guò)程中巖層位移或沉降的情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通常在采空區(qū)中心位置向外圍按照200m*200m的網(wǎng)格進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)，同時(shí)在一些重點(diǎn)地表構(gòu)筑物附近適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn)位位于巖石位移界限范圍之外的安全區(qū)域內(nèi)，一般設(shè)置兩到三處，其中一個(gè)作為定向點(diǎn)位，通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)位和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位來(lái)對(duì)采礦巖石的位移和沉降情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)沉降趨勢(shì)做出預(yù)警。5、結(jié)語(yǔ)綜上所述，在礦山工程的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，電子信息技術(shù)與其他自動(dòng)化技術(shù)的融合越來(lái)越緊密。未來(lái)，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，礦山工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也將更加完善，在保障礦山工程生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效益方面發(fā)揮出越來(lái)越多的潛能。參考文獻(xiàn)1 基于大數(shù)據(jù)分析時(shí)代對(duì)礦山安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的探討，李國(guó)娟，數(shù)字通信世界，2019（8）2