煤矿安全生产监控与通信技术探究

王梓彤

摘要：煤炭是我国的主要能源之一，在煤炭企业的快速发展过程中，矿井安全生产问题一直备受社会关注。为了提高矿井的安全生产，目前很多煤矿对煤矿安全生产监控与通信技术十分重视，通过生产监控系统与通信技术可有效提高矿井的安全生产效率。但在实际应该过程中，安全生产监控与通信技术仍存在不少问题，所以应结合煤矿的实际生产情况提供相应的解决措施，以确保煤矿企业的安稳生产。

关键词：煤矿安全；生产监控；通信技术；应用研究

我国是世界上最大的产煤国家，煤炭能源约占一次能源的70%，随着近年来生产技术的不断改进，我国的煤炭的安全生产形式逐步得到了改善，事故率，死亡率，及百万吨死亡率均大幅度降低，年平均下降约为22%，但这仍与世界一些发达的产煤国家相比有一定的差距。究其原因除了我国煤炭95%为井下开采，赋存条件较差，灾害严重，小煤窑较多原因外，其开采机械化、自动化及信息化程度较低也是导致事故率较高的重要原因之一。因此煤炭安全生产的可持续发展，离不开煤矿的生产监控与通信技术。

1.我国煤矿安全生产监控与通信技术的现状

我国煤矿安全生产监控与通信存在以下方面问题：

（1）煤炭企业在生产发展过程中，对矿井生产监控的重视程度不够高，一些煤矿单位对于安全事故防范上的投资较少，人力、物力和财力存在明显的不足，虽然在一定程度上节省了生产成本为企业创造了经济利益，但从企业的长远发展来看，严重制约着煤矿的健康安全可持续发展。

（2）煤矿安全生产监控与通信技术较为落后，缺乏与时俱进，技术不够先进。随着人们对煤炭资源需求量的不断增加，煤矿的生产规模越来越大，开采的程序也越来越复杂，发生事故的频率也越来越高。但是受煤矿矿井下环境条件的影响生产监控系统的范围及传输效率都比较低，难以做到井下全方位的有效監控。从我国煤矿的安全生产监控与通信技术当前的发展和应用现状来看，虽然起步相对较晚，但是在矿井的生产安全监控与通信上也取得了一定的技术突破，在部分煤矿企业中有一定程度的应用，但该技术目前还不是十分成熟普及，应用范围和领域也相对有限，需要继续创新改进。

2.完善和改进煤矿安全生产监控与通信技术的应用

2.1提高煤矿生产安全监控技术与标准

为了防止矿井生产中爆炸现象的发生，有效缩短电线传输距离，改下矿井中恶劣的作业环境，需要构建一个树形结构安全生产监控设施，以提高煤矿的市场竞争力。由于煤矿井下工作环境十分恶劣，容易影响矿井中电网电压的幅度范围，因此，我们需要在实际生产监控系统中配备相应的传感器，协同远程供电的方式来达到供电的目的。此外，矿井中该方式的应用还可以起到中继器在煤矿生产中的应用，进而也可以一定程度上确保煤矿的安全生产。

2.2全矿井移动通信技术与系统

为了时刻了解矿井下的实际情况，相关工作人员通常需要经常采用调查的方式来获取相关信息，为了能够跟好地掌握矿井下的实际工作情况及矿井下无线传输规律与特点，就需要工作人员对矿井进行深入研究分析，以满足移动通信的各种需求条件。由于矿井中对于无线传输的损耗影响比较大，发射功率也会受到一些限制，因此对于所使用的设备要求体积相对较小，还应具备较好的抗干扰能力，进而降低故障率的发生。同时，还要通用于多种电源设备，所以一定要做好基站分析工作，确保矿井中移动通信的畅通。为了实现这一目的就需要引入先进的现代科学技术，研发出基于WIFI技术的相似产品，进而增强矿井中的移动通信系统，这样不仅能够预防安全事故的发生，并且即便发生安全事故的话，也能够做好相应的救援工作，降低安全事故的损害程度。

2.3以太网、光纤通信技术的应用

如图1所示，通过在煤矿井下应用以太网、光纤通信技术可以有效解决生产监控数据及工业电视等宽带远距离传输中存在的问题。现阶段，煤矿井下的安全监测系统，安装了众多粉尘、一氧化碳以及瓦斯传感器探头，一旦发现上述指标含量超标的现象，则发出相应的警报型号。上述传感器探头采用有线传输方式，通过将无线以太网技术应用在传感器探头上，能够采用无线的方式接入传感器，为井下安全部署工作提供很大的便利。同时，煤矿瓦斯监测通常采用手持瓦斯检测仪，虽然手持瓦斯仪具有携带方便、性能好等优点，但是检测获得的技术不能够及时的上传和共享。通过将无线以太网技术应用在手持式瓦斯检测仪上，能够利用无线以太网进行检测数据的实时上传和贡献，一旦检测出瓦斯超标的现象，立刻采取针对性的措施进行处理。

2.4监测传感器的无盲区布置

煤矿井下瓦斯爆炸是煤矿矿井的重、特大事故，为了避免该事故的发生在矿井下分布着大量的瓦斯传感器来实时检测矿井下的瓦斯浓度变化情况。矿井中安装大量的瓦斯传感器不仅在一定程度上增加了资金的投入，而且还增加了系统维护的工作量。因此，需要在布置传感器时，根据煤矿巷道采掘布置、通风系统、风速、瓦斯分布和移动规律、瓦斯爆炸界限、传感器的响应时间、系统断电控制响应时间及断电区域等因素，合理优惠传感器的布置地点和吊挂位置、设置相应的报警浓度、复电浓度等等，以实现传感器的无盲区布置，确保矿井的安全生产。

3.结束语

煤矿能源是我国国民经济建设中不可或缺的重要能源组成部分，因此做好煤矿生产的安全监管工作十分重要。煤矿安全生产监控与通信技术在煤矿安全生产中起着重要的保障作用。它在矿井重大灾害的监控预警，故障隐患的排查，应急避险与救援，事故调查、人员、设备和环境的监管等方面发挥至关重要的作用。煤矿安全生产监控与通信技术在矿井中的应用，是将来煤矿企业建设安全高效、环境良好、资源节约矿井的重要前提。

参考文献：

[1]李大鹏.浅析煤矿安全生产监控与通信技术[J].能源与节能， 2016（3）：93-94.

[2]张迪.基于Android煤矿安全生产移动监测系统设计与实现[D]. 西安科技大学，2013.

[3]鲁远祥，徐贵发.工业以太网技术在煤矿综合监控系统中的应用[J].矿业安全与环保，2006，33（1）：32-33.

[4]王树忠，冯瑞宝.基于现代移动通信技术的煤矿井下无线监控与通信系统[J].煤炭工程，2007（9）：132-134.