煤矿瓦斯地质预警评级系统

周晓婷

(山西平舒煤业有限公司，山西 阳泉 045000)

0 引言

随着时代的不断发展，煤矿行业也得到了明显的进步，在此过程中起到决定性作用的就是煤矿瓦斯地质的预警能力，高质量的预警系统能够有效避免安全事故的发生，同时还能够提高煤矿施工的工作质量。随着科学技术的发展，我国煤矿瓦斯地质预警评价系统已经逐渐走向系统化以及智能化，同时还能够对煤矿瓦斯结构进行准确控制。这种方式还能使工作人员在指挥操作过程中减少人为因素对最终系统运行的影响，最终达到提高煤矿瓦斯地质安全预警的目的。

1 煤矿瓦斯地质预警评级系统的组成与作用

1.1 煤矿瓦斯地质预警评价系统的组成

瓦斯地质预测评级中心：这一系统是煤矿瓦斯地质预警评级系统中的中心部分，主要涉及的部门包括通风部门、地质测量部门、防突部门、抽采部门以及生成部门等，以上几个部门为安监处以及矿领导等部门进行预测服务。该系统在实际运行中的主要工作就是对以上部门的工作内容进行整理和分析，最终形成标准化以及制度化的预警信息。在此过程中利用专业的数据收集系统进行数据收集，将收集来的信息交给专门的审核小组进行审查。

预测汇总中心：该系统主要对评级表以及相关人员的工作情况进行分析整理，并将最终的分析整理结果以报表或者图片的方式进行展示，为接下来的工作提供准确数据条件。在此过程中要对数据信息的掌握权限进行控制，避免不相关的人员对其数据信息进行盗取，保证数据信息的安全性。

瓦斯地质预警中心系统：该系统主要对已经收集来的数据信息进行整理分析，并对其进行自动评级，根据自动评级的结果对可能出现危险的工作内容进行预警。在发送预警信号的过程中主要采用的方式为短息或者邮件，这种方式能够对工作面中的危险情况进行及时预警，最终达到保证工作安全性的目的。

中心管理系统:管理系统主要对系统中的后台情况进行管理，管理人员能够通过对系统参数进行调整的方式对系统进行修改以及控制。其中管理人员的类型不同，其对用的工作范围也就不同，不同的管理人员的工作范围以及管理权限都不同。例如，超级管理人员能够对其他管理人员进行任务发放，同时超级管理人员具有最高的管理权限。图1为煤矿瓦斯地质预警评级系统的功能结构示意图。

1.2 煤矿瓦斯地质预警系统的作用

地质预警：该系统在实际应用的过程中主要采用远程监控技术进行地质预警，这种方式并不受到地质环境以及检测对象的影响，因此具有较高的应用价值。

图1 煤矿瓦斯地质预警评级系统的功能结构示意图

自动进行数据调取：系统能够与井下瓦斯系统相互结合，在实际检测过程中系统能够自动进行数据调取，不需要人为进行数据调取，这种方式能够保证数据调取的准确性。另外，该系统还能够根据最终的数据调取结果形成相应的等级评价表，这种方式能够降低预警过程中人员失误率[1]。

井下智能防火系统：能够与监控系统、制氮系统以及灌浆系统相互结合，进而组成井下智能防火系统。在此过程中，束管系统能够对瓦斯地质进行取样，对空气中二氧化碳的浓度、氧气的浓度、甲烷的浓度等进行测量，并将测量结果以数据的形式传输到数据系统中，将最终的分析结果显示在计算机中。计算机中的预警系统通过对数据进行分析能够判断其是否需要进行注氮灭火，如果需要，预警系统会自动发送报警信号，对火情进行有效控制。

2 煤矿瓦斯地质预警系统的设计方案

2.1 后台服务系统的设计方案

在对后台服务系统进行设计的过程中，可以分为以下几个方面，①建立数据整合服务系统。该系统主要对数据进行收集整理以及存储，系统中其他部分传输的数据信息都会存储在该系统中，同时根据数据类型的不同对其进行分类，这种方式能够保证数据存储的安全性，同时还能够对数据进行标准化分析；②建立流程平台服务系统。该系统主要负责对系统的运行流程进行汇报以及评价，在进行汇报的过程中以瓦斯地质的数据信息为主要内容，通过系统内部的识别系统对其进行自动衔接，这种方式能够保证系统汇报的完整性以及连贯性，避免出现流程断裂等现象；③建立数据分析模块系统。该系统主要由数据采集系统、数据分析系统、数据检索系统构成，数据采集系统能够从最底层的数据库中获取相应的数据信息，同时还能够从外部网络中获得相应信息。数据分析系统能够对数据信息进行建模分析处理，最终根据要求形成各种形式的分析报表。数据检索系统在规定范围内能够最大限度为相关人员提供数据检索；④报表展示系统。该系统主要负责将最终的数据分析结果进行展示，根据不同的展示标准采用不同的展示形式，以直观的方式将数据结果展示在人们面前，中兴煤业采用的后台服务系统设计方式就是这种[2]。表1为煤矿瓦斯地质的预警规则。

表1 煤矿瓦斯地质预警规则

2.2 煤矿瓦斯地质预警评价系统中技术的应用

数据采集技术：该种技术在实际应用过程中能够根据真实需求改变数据采集模式，其中主要包括系统自动信息采集以及人工信息采集两种，将以上两种数据信息采集模式进行综合应用，能够在最大限度上提高数据采集结果的可靠性。

通讯协议技术：该技术具有兼容性高等特点，例如，在实际应用过程中可以采用“工业太网+CAN+无线”的技术模式运行，这种技术模式中主要采用的传输方式为Modbus以及RS-485等，其中采用的通讯协议为TCP/IP协议，真正实现实时通讯。

数据平台发布技术：该技术主要通过建立服务器的方式进行数据发布，使用的数据格式为OPC，这种数据格式能够对目前任何矿用系统进行兼容，最终达到高质量的数据发布。

多客户端查看技术:该技术在实际应用过程中打破了传统电脑查看方式的局限性，只要拥有相应的系统用户账号，就能够登录系统进行实时查看。例如，可以在电脑客户端中进行查看，可以在收集客户端中进行查看，也可以进行远程网络查看等，满足任何条件下的查看需求。例如，在进行数据信息查看的过程中，相关人员可以利用网络进行实时数据查看，同时还可以通过登录官网的方式对历史数据信息进行查看，但是采用后者的前提条件就是拥有官方系统的登录账号，每种类型的账号拥有相应的数据查看权限，只能在权限的范围内进行数据查看，这种方式能够对数据信息进行有效保护。

3 结语

随着人们对煤矿瓦斯地质预警评级系统运行质量的关注程度越来越高，如何提高该系统的实际运行质量，成为有关人员关注的重点问题。文中通过对煤矿瓦斯地质预警评级系统的设计方法进行研究发现，对其进行研究，能够有效提高煤矿瓦斯地质评级的安全性，同时还能够简化该系统的运行流程，提高预警准确性。由此可以看出，对煤矿瓦斯地质预警评级系统的设计方法进行研究，能够为今后煤矿瓦斯地质预警评级系统的发展奠定基础。