http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 07:19:18 來源:計算機世界
編者語:從用金絲雀監控瓦斯濃度到部署省、市、縣三級網絡監控,越來越多的信息技術在煤礦安全中得到了應用,使得瓦斯監控逐步實現了流程化、規範化和自動化,瓦斯爆炸這一困擾煤礦生產多年的安全威脅,正在逐步得到解決。
煤礦生產中最重要的是什麼?安全。煤礦安全最重要的環節是什麼?防止瓦斯爆炸。
有統計表明,80%的煤礦事故都是由瓦斯引起的。因此, 瓦(wa)斯(si)一(yi)直(zhi)是(shi)煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)頭(tou)號(hao)敵(di)人(ren),過(guo)去(qu)是(shi),現(xian)在(zai)是(shi),可(ke)能(neng)未(wei)來(lai)還(hai)是(shi)。不(bu)過(guo),在(zai)信(xin)息(xi)化(hua)逐(zhu)步(bu)普(pu)及(ji)的(de)今(jin)天(tian),信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)正(zheng)在(zai)發(fa)揮(hui)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong),從(cong)過(guo)去(qu)以(yi)人(ren)工(gong)判(pan)斷(duan)瓦(wa)斯(si)濃(nong)度(du)轉(zhuan)變(bian)為(wei)自(zi)動(dong)監(jian)控(kong),為(wei)煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)保(bao)駕(jia)護(hu)航(hang)。也(ye)許(xu)在(zai)不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai),瓦(wa)斯(si)事(shi)故(gu)將(jiang)完(wan)全(quan)被(bei)信(xin)息(xi)化(hua)所(suo)“化解”,長久以來這一困擾煤礦生產安全的最大隱患將徹底消除。

瓦斯是煤礦安全的頭號殺手
敏感的金絲雀
以前靠什麼監管瓦斯呢?靠人。
上世紀60年代左右,私人小煤窯為主的鄉鎮煤礦被取締。當時走的工業路線是“社會主義改造”,由於鄉鎮煤礦安全生產條件差、ziyuanlangfeihehuanjingpohuaidengwentibijiaotuchuerbeiqudi。gaigekaifangzhihou,zhongguokaishidalitichangfazhanxiangzhenqiye,xiaomeikuangyinglailewendingfazhanqi,eranquanyinhuanyesuizhierlai。weici,meikuanggongrenxiangchulehenduotubanfa,rudaijinsiquexiajing。jujieshao,yiqianpanduankuangjingwasinongdugaodiquanpingrengongjingyan。youdekuanggongshenzhihuitizheyigezhuangyoujinsiquedeniaolongxiadaokuangjing,baniaolongguazaigongzuoqunei。yuanlai,jinsiquedui“瓦斯”或huo其qi他ta毒du氣qi特te別bie敏min感gan,隻zhi要yao瓦wa斯si濃nong度du達da到dao一yi定ding程cheng度du,對dui人ren體ti還hai遠yuan不bu能neng有you致zhi命ming作zuo用yong時shi,金jin絲si雀que就jiu已yi經jing失shi去qu知zhi覺jiao而er昏hun倒dao。礦kuang工gong們men察cha覺jiao到dao這zhe種zhong情qing景jing後hou,可ke立li即ji撤che出chu礦kuang井jing,以yi避bi免mian傷shang亡wang事shi故gu的de發fa生sheng。
不(bu)過(guo),這(zhe)都(dou)是(shi)上(shang)個(ge)世(shi)紀(ji)早(zao)些(xie)年(nian)代(dai)的(de)事(shi)情(qing),進(jin)入(ru)新(xin)千(qian)年(nian),情(qing)況(kuang)有(you)了(le)很(hen)大(da)變(bian)化(hua)。經(jing)過(guo)上(shang)世(shi)紀(ji)末(mo)針(zhen)對(dui)小(xiao)煤(mei)礦(kuang)的(de)整(zheng)合(he)之(zhi)後(hou),國(guo)有(you)煤(mei)礦(kuang)成(cheng)為(wei)煤(mei)礦(kuang)產(chan)業(ye)主(zhu)體(ti),同(tong)時(shi)對(dui)瓦(wa)斯(si)的(de)監(jian)控(kong)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)程(cheng)序(xu)化(hua)和(he)製(zhi)度(du)化(hua),但(dan)小(xiao)煤(mei)窯(yao)的(de)生(sheng)產(chan)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)依(yi)然(ran)突(tu)出(chu)。以(yi)山(shan)西(xi)為(wei)例(li),作(zuo)為(wei)我(wo)國(guo)煤(mei)礦(kuang)大(da)省(sheng),煤(mei)礦(kuang)數(shu)位(wei)居(ju)全(quan)國(guo)首(shou)例(li),但(dan)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)頻(pin)發(fa)也(ye)是(shi)榜(bang)上(shang)有(you)名(ming)。主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)小(xiao)煤(mei)礦(kuang)太(tai)多(duo),安(an)全(quan)意(yi)識(shi)差(cha),責(ze)任(ren)心(xin)差(cha),隻(zhi)注(zhu)重(zhong)產(chan)出(chu)而(er)忽(hu)略(lve)安(an)全(quan)。作(zuo)為(wei)主(zhu)管(guan)部(bu)門(men)的(de)山(shan)西(xi)省(sheng)煤(mei)炭(tan)工(gong)業(ye)局(ju)一(yi)直(zhi)在(zai)和(he)瓦(wa)斯(si)做(zuo)鬥(dou)爭(zheng),希(xi)望(wang)能(neng)從(cong)這(zhe)些(xie)小(xiao)煤(mei)礦(kuang)入(ru)手(shou),嚴(yan)格(ge)杜(du)絕(jue)瓦(wa)斯(si)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)。山(shan)西(xi)省(sheng)煤(mei)炭(tan)工(gong)業(ye)局(ju)信(xin)息(xi)中(zhong)心(xin)負(fu)責(ze)人(ren)介(jie)紹(shao),這(zhe)一(yi)階(jie)段(duan)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)一(yi)些(xie)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)的(de)科(ke)技(ji)手(shou)段(duan)判(pan)斷(duan)瓦(wa)斯(si)數(shu)量(liang)多(duo)少(shao),以(yi)及(ji)靠(kao)一(yi)些(xie)煤(mei)礦(kuang)的(de)日(ri)常(chang)管(guan)理(li)製(zhi)度(du)來(lai)防(fang)範(fan)瓦(wa)斯(si)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。
在這些預防控製手段中,最常見的是控製火源,杜絕非生產需要的火源,如吸煙、火柴、明ming火huo照zhao明ming等deng。對dui生sheng產chan中zhong不bu可ke避bi免mian的de高gao溫wen熱re源yuan采cai用yong專zhuan門men措cuo施shi嚴yan加jia控kong製zhi,如ru隻zhi準zhun使shi用yong特te製zhi的de礦kuang用yong安an全quan炸zha藥yao和he電dian氣qi設she備bei,加jia強qiang井jing下xia火huo區qu的de管guan理li,禁jin止zhi井jing下xia拆chai開kai礦kuang燈deng等deng。應ying用yong的de科ke技ji手shou段duan主zhu要yao有you瓦wa斯si檢jian測ce探tan頭tou,可ke以yi檢jian查zha瓦wa斯si的de濃nong度du以yi及ji相xiang應ying的de地di下xia溫wen度du、一氧化碳等指標,並能和地麵監控設備連接,還有各種便攜儀、檢測管、色譜分析等手段也能檢測巷道氣體變化。
雖(sui)然(ran)這(zhe)時(shi)的(de)煤(mei)礦(kuang)瓦(wa)斯(si)監(jian)控(kong)手(shou)段(duan)已(yi)經(jing)有(you)了(le)變(bian)化(hua)了(le)。然(ran)而(er),曆(li)史(shi)已(yi)經(jing)進(jin)入(ru)新(xin)紀(ji)元(yuan),這(zhe)一(yi)時(shi)期(qi)社(she)會(hui)對(dui)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)大(da),煤(mei)礦(kuang)又(you)開(kai)始(shi)了(le)瘋(feng)狂(kuang)地(di)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan),安(an)全(quan)手(shou)段(duan)卻(que)沒(mei)有(you)及(ji)時(shi)跟(gen)上(shang),因(yin)瓦(wa)斯(si)引(yin)發(fa)的(de)事(shi)故(gu)頻(pin)頻(pin)發(fa)生(sheng),瓦(wa)斯(si)成(cheng)為(wei)煤(mei)礦(kuang)的(de)頭(tou)號(hao)殺(sha)手(shou)。
部署瓦斯監控網絡
“過去,企業采用先抽後采,加強通風係統建設改造,嚴格各項防爆製度、加(jia)強(qiang)人(ren)工(gong)巡(xun)檢(jian)等(deng)多(duo)項(xiang)防(fang)範(fan)措(cuo)施(shi),但(dan)仍(reng)未(wei)能(neng)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)問(wen)題(ti)。在(zai)煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)中(zhong),瓦(wa)斯(si)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)起(qi)數(shu)最(zui)多(duo),死(si)亡(wang)人(ren)數(shu)占(zhan)到(dao)煤(mei)礦(kuang)事(shi)故(gu)的(de)80%。”山西省煤炭工業局信息中心的一位工程師說。
正zheng是shi在zai這zhe種zhong局ju麵mian下xia,山shan西xi開kai始shi實shi施shi遍bian及ji全quan省sheng的de瓦wa斯si監jian控kong信xin息xi網wang絡luo,這zhe是shi首shou個ge遍bian及ji全quan省sheng的de煤mei礦kuang信xin息xi化hua項xiang目mu,它ta讓rang瓦wa斯si監jian控kong上shang升sheng到dao了le信xin息xi化hua的de高gao度du。此ci項xiang目mu運yun行xing一yi年nian多duo時shi間jian,充chong分fen發fa揮hui出chu作zuo用yong:2004年山西省煤礦百萬噸死亡率為0.98,曆史上首次降至1以內。
山西省煤礦瓦斯監測監控安全信息網絡係統覆蓋全省範圍內的國有重點、國有地方、省監獄管理局、鄉鎮煤礦在內的高瓦斯和按高瓦斯管理的近千座礦井的監測監控,主要包括省局煤礦瓦斯監測安全信息網絡控製中心;11個地市煤礦瓦斯監測監控安全信息網絡中心;5個集團公司、省監獄管理局、煤氣化公司瓦斯監測監控安全信息網絡中心;66個縣瓦斯監測監控安全信息網絡監測中心;10個安全監察辦事處瓦斯監測監控安全信息網絡監測中心等。
安裝了這套監控係統之後,網絡每隔10秒miao自zi動dong將jiang監jian測ce數shu據ju傳chuan送song到dao上shang級ji網wang絡luo中zhong心xin。各ge縣xian級ji安an全quan監jian管guan部bu門men通tong過guo網wang絡luo登deng錄lu到dao市shi級ji網wang絡luo中zhong心xin對dui所suo屬shu煤mei礦kuang的de安an全quan情qing況kuang進jin行xing監jian控kong,並bing根gen據ju情qing況kuang對dui煤mei礦kuang下xia達da監jian管guan指zhi令ling,同tong時shi將jiang報bao警jing數shu據ju和he處chu理li結jie果guo報bao省sheng局ju網wang絡luo中zhong心xin,這zhe樣yang就jiu形xing成cheng了le礦kuang、縣、市、省四級網絡化監管體係。聯網的任一煤礦一旦出現瓦斯超限,礦、縣、市的監控中心都將顯示報警。報警統計信息立即上傳到省局網絡監控中心,即使煤礦未采取措施,縣、市、省(sheng)的(de)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)也(ye)會(hui)隨(sui)即(ji)下(xia)達(da)指(zhi)令(ling)采(cai)取(qu)必(bi)要(yao)措(cuo)施(shi),把(ba)事(shi)故(gu)隱(yin)患(huan)消(xiao)滅(mie)在(zai)萌(meng)芽(ya)狀(zhuang)態(tai)。而(er)且(qie)各(ge)級(ji)網(wang)絡(luo)中(zhong)心(xin)在(zai)進(jin)行(xing)正(zheng)常(chang)監(jian)管(guan)的(de)同(tong)時(shi),還(hai)可(ke)用(yong)地(di)理(li)信(xin)息(xi)平(ping)台(tai)監(jian)測(ce)采(cai)掘(jue)巷(xiang)道(dao)的(de)開(kai)拓(tuo)和(he)各(ge)類(lei)設(she)備(bei)包(bao)括(kuo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)布(bu)置(zhi)情(qing)況(kuang)等(deng),使(shi)得(de)監(jian)控(kong)人(ren)員(yuan)直(zhi)觀(guan)地(di)監(jian)測(ce)到(dao)報(bao)警(jing)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)礦(kuang)井(jing)的(de)位(wei)置(zhi)。
該工程師介紹說:“山西省有800餘座高瓦斯礦井的監測係統已實現了四級聯網運行。省、市、縣網絡中心可對所轄煤礦井下的瓦斯、通風(主扇、風速、風量)數據以數字化采掘工作麵圖形定位標識。省、市、縣信息調度中心可隨時檢查任一煤礦的安全狀況,每日、每月都有相應的瓦斯超時限狀況統計和分析,以對煤礦的瓦斯安全狀況提出評估和改造意見。”
他補充說:“一旦某煤礦出現問題,則上麵的縣、市、省三級監控就會同時發現該問題,如果在一定時間還未解決,三級監控則會從上至下逐層問責。”
多級監控保煤礦安全
congyongjinsiquejiankongwasibianweicaiyongxinxihuashouduanjiankongwasi,yuelaiyueduodexiandaijishushouduanzaimeikuangzhongdedaoyingyong。xinxihuaxiangbijiaoyujinsique,suofahuidezuoyongbuketongrieryu。zhexiechabiebiaoxianzai,xinxihuajibenpaichulewasijiancezhongderenweizhuguanyinsuyingxiang。yiqian,xiangdangyibufenmeikuangdewasijianceshujuyourenshougongtianbao,youshitianxieshujubuzhenshi、wuchada,qieduoshuqingkuangxiawufaheshi,geianquanshengchantiaoduzhihuidailaibubian。erjiancejiankongwangluoxitongpeibeilecunzhushebei,kejianggezhongjiancelishishujubaocunzhishaosangeyueshijian,shitiaodurenyuannengduigezhongshujujinxingzonghefenxi、比較、統計,為預防事故發生提出科學判斷、決策。

多級聯網監控大大改善了煤礦的安全狀況。
山西晉陽是首次成功建立市級、縣級、鄉鎮、煤礦等四級“數字煤礦安全”係統的地區,它在煤炭行業建立了第一個局域網WebGIS網站信息管理係統、第一個市級廣域網WebGIS網站信息管理係統。而推動山西晉陽建立這套係統的一個重要原因是煤礦生產安全的嚴峻形勢。據統計,晉陽建市18年來,瓦斯事故死亡587人。為此,晉陽市以陽城縣為試點部署瓦斯監控係統,並於2001年5月投入工業性應用。2001年10月又增加了煤礦安全監測係統遠程聯網實時監測監管係統,並將係統架構改為B/S,通信改為光纖通信方式。從2003年3月起,晉陽市建成了由158個高瓦斯煤礦、30多個鄉鎮、6個縣(市、區)、一個直屬上市公司和市局構成的晉城市“煤礦數字安全” 廣域網絡動態實時多級監管係統,並投入運行使用。截至到2003年10月底,僅市級監控中心累計發現隱患就達4386 起,平均每天發現隱患問題18起,累計下達整改指令366個,有效地消除了事故隱患。本係統投入使用以來,晉陽市瓦斯死亡事故隻有1人,達到曆史最好水平,取得了顯著的經濟效益和社會效益。
很(hen)顯(xian)然(ran),如(ru)果(guo)這(zhe)種(zhong)應(ying)用(yong)普(pu)及(ji),煤(mei)礦(kuang)防(fang)止(zhi)瓦(wa)斯(si)的(de)狀(zhuang)況(kuang)將(jiang)大(da)大(da)改(gai)變(bian)。同(tong)時(shi),晉(jin)陽(yang)的(de)實(shi)踐(jian)也(ye)表(biao)明(ming),煤(mei)礦(kuang)安(an)全(quan)保(bao)證(zheng)將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)離(li)不(bu)開(kai)信(xin)息(xi)化(hua)手(shou)段(duan),這(zhe)將(jiang)是(shi)未(wei)來(lai)煤(mei)礦(kuang)瓦(wa)斯(si)監(jian)管(guan)的(de)方(fang)向(xiang)。
信息化成為煤礦生產的基礎
今天的煤礦企業大部分已經擺脫了人工挖煤、手工管理的階段,特別是在一些大型煤礦企業,生產和管理都已經完全自動化了。以山西義棠煤業有限公司為例,這家企業始建於1956年,屬於山西省大型煤炭企業行列。2007年9月,義棠煤礦實施了計算機信息化和全集成綜合自動化係統建設,先後建成礦井供電自動化控製、數字工業電視、通風安全監測、井下小靈通通信、礦井主煤流計量等10多個係統。
集成後實現了全礦井網絡視頻,便於數字視頻信號在綜合平台上的傳輸和高度集成;完成三網合一,各個自動化子係統通過千兆工業以太網把實時數據傳輸到地麵的監控中心,保證了數據傳輸的優先性和實時性;管(guan)控(kong)一(yi)體(ti)化(hua),在(zai)經(jing)營(ying)管(guan)理(li)層(ceng)和(he)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)層(ceng)之(zhi)間(jian)建(jian)立(li)了(le)能(neng)夠(gou)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)直(zhi)接(jie)管(guan)理(li)的(de)交(jiao)互(hu)通(tong)道(dao),實(shi)現(xian)了(le)控(kong)製(zhi)信(xin)息(xi)資(zi)源(yuan)共(gong)享(xiang),提(ti)高(gao)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)數(shu)據(ju)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)實(shi)時(shi)性(xing)。