煤矿安全监控系统频繁误报的分析与处理对策

杨 攀

(冀中能源峰峰集团有限公司 矿山救护大队,河北 邯郸 056201)

煤矿安全监控系统频繁误报的分析与处理对策

杨 攀

(冀中能源峰峰集团有限公司 矿山救护大队,河北 邯郸 056201)

针对冀中能源峰峰集团公司大淑村矿和羊东矿安全监控系统频繁误报的现状,通过系统分析研究,提出从严格执行相关制度规范要求、加强管理、加强员工教育培训、加强现场检查从而提高维护质量四个方面来降低误报频率,经过测试两矿监控误报次数显著下降。

安全监控系统;误报;加强

1 监控系统误报现状

国外煤矿安全监控系统起步较早,从上世纪60年代就已开始应用,现代煤矿安全监控系统大多采用基于开放系统互连标准模型的集散系统结构,系统间可实现通信与数据共享。国外大部分煤矿安全监控系统误报率低,应用可靠,可对事故的发生提供了有效的预测预报。我国煤矿安全监控系统起步较晚,发展较快,目前主要存在几下几个方面的问题: 1)通信协议没有统一标准;2)信息传输设备物理接口协议不规范;3)传感器性能不良;4)诊断易出故障;5)现有监控系统大多不具备预测预报并作出决策的功能[1]。其中,我国煤矿安全监控系统出现最频繁的问题就是误报。本文针对冀中能源峰峰集团公司大淑村矿和羊东矿为例,分析煤矿安全监控系统频发误报的原因,并提出针对性的治理措施。

两矿(大淑村矿和羊东矿)均使用由重庆煤科分院生产的KJ90NB监测监控系统,井下监测设备之间使用专用阻燃电缆和光缆连接。具体安装情况如表1所示,误报统计次数如表2所示。

表1 矿井监控系统设备安装情况Table 1 Equipment installation of the safety monitoring system in two mines

表2 2014年某个时间段监控系统误报次数统计Table 2 Frequency of false positive alerts of the safety monitoring system in 2014

2 误报原因分析

对于大淑村矿和羊冬矿矿井安全监控系统频繁出现误报,通过实地调查和系统分析,分析主要有以下几点原因:一是系统原因。有部分瓦斯传感器由于设计不当,当为其接通电源时,在送电瞬间会产生一个高值,系统本身抗干扰能力差。二是电磁场干扰[2]。两矿井下条件随着机械化程度的提高、大功率设备、变频控制技术的大量引用而越来越复杂,随之带来的强电场、强磁场会干扰传输线路。三是电源故障。当供电电源出现故障或因意外产生较大波动时,送电延时等导致监测分站或瓦斯传感器产生误值。四是线路原因。当传感器或主通讯的电缆中间接头多,接头处出现氧化或者传感器线路在延伸或回收过程中由于线路故障造成信号短路,产生高值。五是安装环境。两矿瓦斯传感器所处环境较恶劣,在使用过程中难免会出现被砸坏、进水等意外,放炮作业时对传感器保护不够,冲击波引起振动。井下潮湿会使监测接线盒进水,接线柱由于长期在井下暴露导致锈蚀氧化,通讯模块受干扰引发故障等,数据传输会受到一定影响。六是更换维修作业。传感器内部黑白元件未及时更换,检修传感器后,未认真检查工作电压范围,未定期检查备用电池。七是操作引起误报。维护人员定期调校瓦斯传感器或者进行断电试验时,定义类型和定义值不符合有关规定;采掘工作面挪移传感器时,未轻拿轻放;信号线接头不按规定连接,未使用防水接线盒;传感器、线盒引线吊挂不规范等导致误报。

3 预防与处理对策

针对两矿监控系统造成误报的原因,依据相关规范标准要求,参考国内的先进管理经验,并结合两矿的实际情况,采取如下预防和处理对策:

3.1严格执行相关制度规范要求

在严格执行有关监控系统相关规范要求的基础上,集团公司、矿两个层面下发的监控安全管理方面的相关文件,监控部门制定了相关配套的管理办法,严格执行《峰峰集团甲烷传感器测试及调校管理工作标准》和《峰峰集团关于加强安全监控系统管理的通知》等标准和规定。

两矿要求井下调校和瓦斯超限试断电工作做到标准化、制度化、规范化[3],要求对井下甲烷传感器超限断电功能测试周期不得超过10 d,保证安全监控设备有专用电源、专用开关,或者使用抗干扰的滤波模块或组件。

按照规程定期维护甲烷传感器,对在井下运行6～12个月的监控分站、电源箱等设备要按规程规定上井检修,两矿均建有相应台账管理,确保每台下井的监控设备质量均是完好的。

3.2加强管理,严格操作程序

首先保证两矿设备的可靠安装。监测设备安装过程中,必须先接通电源,待设备运行或显示稳定正常后再接通信号线,避免送电瞬间产生高值。严格按照先断信号线后预热再标校的原则更换传感器,防止因瓦斯传感器故障造成大电流误传;拆除瓦斯传感器的同时也要及时删除瓦斯传感器定义。严禁甲烷传感器同风速、温度、一氧化碳等传感器共用电源、开关等[4],以免干扰。

其次两矿对监控中心站测点管理实行制度化和规范化,测点定义口对准确(推行联系单方式),确保测点定义与现场监控分站端口一致,测点定义类型和现场传感器类型一致,测点定义量程同现场使用传感器量程一致,断电范围准确可靠。

两矿制定了符合自身的管理意见,要求安装、拆除或变更监控设备及控制端口时,须由监控技术人员出具测点定义/更改/删除联系单[5],联系单上应注明测点点号,使用地点名称,报警、断电、复电点,断电开关编号及断电范围等,联系单一式三份,并有相关负责人签字,杜绝因测点定义错误造成误报现象。

两矿进一步学习先进管理经验,实行监控系统定期(周/旬/月)技术分析会议制度(故障多时周分析,少时可月分析,严禁不分析),定期对监控系统进行全面排查分析,查找问题,建立完善的监控系统故障统计记录,按月总结分析中断、误报的原因,制定针对性的制度或防范措施并执行。监控安全管理方面的措施必须写入工作面设计、作业规程或措施之中,全矿贯彻执行,形成安全监控齐抓共管的局面。

两矿规范操作程序,生产期间,轻拿轻放传感器,并有专人(安监员或测气员)监护,两矿对传感器加探头罩保护以防喷浆、洒水等工作时喷洒在传感器上,防止传感器受水或受潮;两矿对扒矸机前监控线路加护套保护,防止矸石、扒矸机大绳甩到其上撕破监控线;放炮作业时要求将瓦斯传感器撤离到安全地点保护好,严禁直接放在地上。

3.3加强员工教育培训

首先两矿加强对监测工的日常教育培训,充分利用班前、班后和空闲时间学习交流业务知识,提高职工理论知识和实战经验。

其次加强对监测工的实战实训,充分利用有限的维修室空间和设备,有计划、有目的地开展实地训练,提高职工操作技能,逐步杜绝因操作不规范造成的误报事故。

两矿还特别注重宣传教育,各单位干部职工要有意识的保护监控线路及设备,防止碰撞、挤压等造成传感器震荡、线路粘连等,通过宣传教育,目前两矿职工对监控设备及线路的保护意识明显增强。

3.4加强现场检查,提高维护质量

大淑村矿和羊冬矿针对以往井下监测工执勤不到位问题,矿领导就监测岗位保证24 h内有人值勤问题召开专门会议,以保证及时发现和处理监控设备及线路故障问题,并做好巡检记录和回报记录。针对个别传感器和监控分站安装位置不合理问题,两矿全面检查各类传感器和监控分站的安装位置,保证安装在顶板良好、无淋水且远离磁场干扰的地点,及时封堵监控分站的闲置孔,避免水雾煤尘积聚引起插针短路。

两矿全面检查监控线路的吊挂,并对使用过的监控线路要求及时上井检查,确认线路无隐患后方可再次投入使用,再次使用时不得接入瓦斯传感器,重点检查监控分站和主接线盒的吊挂,且动力电缆必须同监控线路分开吊挂,检查中对同侧吊挂要求必须保证大于300 mm的间距。

两矿定期检查维护主通讯线路,并对线路上的主接线盒做好标识牌,保留检查记录。两矿在夏季潮湿季节,缩短检查周期并通过加强密封或投放干燥剂做好防潮工作;检查接线盒与各类传感器的插头部位,并对其加固以防脱节,检查接线盒内的接线是否安全可靠;检查传感器插头线和接线盒内接线柱等的氧化情况,及时或定期更换传感器接插件,消灭接头氧化故障,及时更换不合格或报废的传感器。

4 效果分析

表3为2015年某个时段安全监控系统误报次数统计情况。

表3 2015年某时段监控系统误报次数统计Table 3 Frequency of false positive alerts of the safety monitoring system in 2015

从表中可以看出,大淑村矿上半年误报仅为1次,羊东矿误报为7次(原因:瓦斯超限断电试验过程中因个别职工操作不熟练,多次调试才试验成功造成)。

通过一系列的技术手段和管理措施的有效推进,两矿井下监控系统防误报效果十分明显,监控系统的有效性、可靠性进一步提高,且运行稳定,为矿井安全生产提供了有效保障。

5 结束语

通过系统分析研究冀中能源峰峰集团公司大淑村矿和羊东矿安全监控频繁误报的原因,制定并采取了有针对性的防治措施,严格执行相关标准规范的要求,首先保证监控设备系统可靠,其次加强人员的教育培训,并对设备进行定期的检查维护,是实现监控系统有效性、稳定性和可靠性的重要保证。经过一系列的工程实践,两对矿井安全监控系统误报次数显著下降。目前,此经验已在集团内部全面推广。

[1] 李继林.煤矿安全监控系统的现状与发展趋势[J].煤炭技术,2008,27(11):3-5.

LI Jilin.Present Situation and Development of Coal Mine Safety Monitoring System[J].Coal Technology,2008,27(11):3-5.

[2] 孙继平.煤矿监控技术装备与标准[M].北京:煤炭工业出版社,2011.

[3] 孙继平,田子健.煤矿安全监测仪器与监控系统[M].北京:煤炭工业出版社,2008.

[4] 赵建国,许杰.煤矿安全监控系统降低误报技术研究[J].煤炭与化工,2014,37(11):121-123,126.

ZHAO Jianguo,XU Jie.Study on Coal Mine Safety Monitoring System Reducing Misinformation Technology[J].Coal and Chemical Industry,2014,37(11):121-123,126.

[5] AQ1029-2007.煤矿安全监控标准及检测仪器使用管理规范[S].国家安全生产监督管理总局,2007.

AnalysisandMeasuresonFrequentFalsePositiveAlertsinSafetyMonitoringSysteminMines

YANGPan
(MineRescueBrigade,FengfengGroup,JizhongEnergyGroup,Co.,Ltd.,Handan056201,China)

False positive alerts occur frequently in the safety monitoring system in Dashuchun Mine and Yangdong Mine of Fengfeng Group, Jizhong Energy Group. On the systematic analysis, four measures were proposed to improve the maintenance quality and reduce the frequency of the false positive alerts: strictly implementing relative regulations, strengthening management, improving staff education and training, and reinforcing filed inspection. Tests have proved the significant reduction of the false alerts in the two mines.

safety monitoring system; false positive alerts; reinforcement

1672-5050(2017)03-0071-03

10.3919/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2017.06.020

2017-01-16

杨 攀(1983-)，男，河北临漳人，硕士，工程师，从事矿山救护与安全管理工作。

TD76

A

(编辑:薄小玲)