煤矿安全监控技术与监控系统的分析

郭嘉 王张科

摘要：科技的发展进步提升了煤矿安全监控技术的水平，监控系统的性能愈加完善，实现了对矿井安全生产全过程的全面覆盖。随着煤矿开采规模的不断扩大，越来越多大型、先进、智能的机械被应用到生产过程中，随之对煤矿安全生产提出了更严格的要求，所以應结合煤矿实际情况，加强对安全监控技术与监控系统的优化调整，使其能够满足现代化煤矿安全生产的需要，为当代矿井的高效生产保驾护航。

关键词：矿井开采;安全监控;监控技术;监控系统

分类号：TD76

引言

煤矿开采过程存在的风险因素较多，为保障煤矿开采能够安全高效的进行，做好煤矿井下作业每一生产环节的安全管理至关重要。煤矿开采大多在地下完成，作业环境恶劣且复杂多变，各类安全事故时有发生，严重危害到施工人员的人身安全及煤矿企业的生产效率。因此必须构建覆盖整个井下作业的安全监控系统，为管理人员全面了解现场施工动态提供依据，同时应加强对安全监控技术的创新，实现对监控系统的改造升级，以便为改进和优化安全管理方案提供支撑。

一、煤矿安全监控技术与监控系统的作用

1.保障矿井生产安全

矿井能够安全有效的开展各项日常作业是实现矿井正常运营的基础，矿井的生产能力是反应矿井盈利的重要指标。一个矿井能否实现理想的生产目标，首要的问题是就是保证安全生产。煤矿开采处在一个复杂多变的环境中，地质条件变化、瓦斯浓度、烟雾等因素都有可能给正常生产带来影响，所以必须借助安全监控系统实现对井下作业的全过程监管，采用先进的安全监控技术对煤矿瓦斯、一氧化碳、周围环境进行实时的监控;在生产工作区域主要位置，安装视频设备实现对生产全过程的动态反馈，为管理人员全面了解施工动态提供依据，通过视频内容排查可能影响安全生产的危险源等，降低各种风险因素对生产的影响。

2.实现对运输设备的安全监管

煤矿生产过程中的运输、提升、传送等环节都离不开钢丝绳和皮带，他们在长时间的使用过程中容易产生疲劳及破损现象，为保障生产安全必须及时对皮带及钢丝绳进行相应维护，严重时需要更换。矿井管理人员及操作员如何掌握钢丝绳和皮带的维护时间，才能避免由于维护不当导致的资源浪费问题或生产安全问题，这一问题可通过安全监控系统有效解决。在运输、提升等设备上安装实时监测设备，由计算机对收集到的相关数据进行分析，将数据整合后提供给管理人员，管理人员以此为依据合理确定皮带及钢丝绳的维护方案，这样既可节省生产成本又降低了安全问题的发生概率。目前煤矿生产中常用的监测传送带及钢丝绳的技术为弱磁监测技术，该技术能够实现对钢丝绳及传送带的实时监测及预报。

3.保障煤矿生产过程中的供电安全

现代化的煤矿生产，呈现出明显的机械化、自动化特征，越来越多的自动化、智能化仪器被应用到矿井生产中，提升了矿井开采效率和自动化水平。种类和数量都非常多的机械设备在运行过程中离不开电力系统的支持，由于矿井生产的特殊性，加上复杂的环境，使得矿井用电存在一定的危险性，同时电气设备均要采用防爆型，防爆措施也不容忽视，因此生产过程中的安全隐患也随之增多。建立矿井供电系统安全监测系统可实现对矿井用电电压及电流等数据的实时监测，一旦监测到电流、电压等数据超出正常范围，监控系统会立即发出警报，管理人员会根据监控系统反馈的信息做出及时应对，从而做到防患于未然。

二、煤矿安全监控系统的组成

1.数据采集监测系统

煤矿安全监控系统中的数据采集监测系统主要是收集煤矿生产过程中的各项动态数据，将其经过相应的传输渠道传送至数据采集系统终端，为管理者更好的开展管理提供数据支撑。数据采集由安装在相关位置的传感器完成，再由专用线路传递到监测分站，然后经过层层传送，最终传送至安全监控数据采集系统终端，终端对数据进行相应的处理、分析、整合， 再反馈给监测分站。

2.人员定位系统

煤矿人员定位系统主要由无线信号塔、井下基站、网络接口、环网设备、以及定位终端组成，井下每个人根据其从事工作的不同都有其相应的频道参数，无线信号塔将采集到的频道参数传送到网络接口，再由环网设备对其进行转码，然后发送给定位终端系统，在定位终端系统可监测到井下人员的具体工作动态。

3.视频监控系统

视频监控系统分为地面监控系统和井下监控系统。地面监控系统的监控对象是地面生产活动及安全行为。井下监控系统的工作条件相较于地面监控系统要复杂的多，该系统由防爆摄像机、网络接口、环网设备以及监视设备终端等组成，防爆摄像机用来收集井下作业各项数据，由网络接口将其传送到环网设备，对数据进行相应的处理，最终将图像显示在视频监控终端，由监控终端根据数据反馈结果做出行预判和预警。

三、煤矿常用的安全监测技术

1.红外传感监测瓦斯技术

红外线吸收光谱的原理对监测矿井瓦斯具有良好的应用效果，所以利用红外线技术构建煤矿安全监控系统能够有效拓展监测范围，并能提供精准的监测结果。矿井内的瓦斯浓度一旦超出正常范围，就会危及到井下作业人员的人身安全，红外传感监测技术可在25秒之内获得监测数据，且监测过程不易受外界环境干扰，将该技术融入矿井安全监控系统后，可实现自动报警，自动断电等功能，有效保障矿井安全。

2.互联网技术

互联网技术的发展为煤矿安全监控系统高效的传输及处理数据提供了便利，该技术的应用使得数据传输处理速度大幅度提升。该技术的核心是以太网技术，主要应用于矿井安全监测系统的传输层，能够实现对数据准确快速的传输，目前以太网的传输速度已达到10G，在矿井安全监控系统中运用时可靠性强极高，避免了误报、漏报现象的发生。

结语

煤矿安全监控技术及监控系统在指导和保障煤矿安全生产方面发挥了重大作用。在实际使用过程中，相关人员要加强对煤矿安全监控系统的维护与管理，结合煤矿生产实际和安全管理需要，对安全监控技术进行完善和提升，从互联网、设备、操作人员等多角度入手，为拓展安全监控技术及监控系统的应用范围而创造条件，从而使其更好的服务于煤矿安全生产。

参考文献：

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[2]辛雷雷，崔磊.监测监控技术在煤矿安全生产中的应用[J].石化技术，2020，27（2）：213.

[3]梁慧彪.煤矿监测监控系统瓦斯传感器布设研究及应用[J].机械管理开发，2019（03）：87-89.

作者简介：郭嘉（1994-）男，毕业于西安交通大学，电气工程及其自动化专业，本科学历，技术员，现任陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪二号井通风区技术员。

王张科（1994-）男，毕业于陕西能源职业技术学院，通风与安全专业，大专学历，技术员，现任韩城矿业有限公司桑树坪二号井通风管理部防突组防突技术员。

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