现代化矿井信息化建设技术研究

王泽群

摘 要：为了提升煤炭行业工作效率，使决策层随时随地的掌控企业生产、安全监管、人力资源等信息，更深层次的挖潜信息化建设力度，针对性的提出了矿井信息化建设解决方案，对系统建设的每个部分进行了具体的描述，积极采用先进的生产装备自动化，利用信息技术开展生产、管理。

关键词：信息化;煤矿;安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.075

我国煤炭资源储量丰富，也是世界上最早开发利用煤炭的国家之一，随着近年科学技术的发展，煤矿企业对企业自身信息化建设越来越重视，企业的自动化控制水平和信息化程度也逐年提升，建设“数字矿山”、“智能矿山”的称为一种趋势[1-3]。

1 矿井基本情况

东滩煤矿隶属于山东兖州煤业股份有限公司，行政区划属于济宁市。该矿始建于1979年12月1日，1989年12月23日建成投产。原设计生产能力400万t/a，服务年限81年，现核定生产能力750万t/a。井田面积59.9606平方公里，开采深度+49.85～-1350m。矿井采用一对提升竖井，两个水平（第一水平-660m，第二水平-745m），上下山开拓方式（下组煤设计采用暗斜井延深开拓方式）。矿井通风为对角抽出式，主、副井进风，北风井和西风井回风。井田煤层倾角小，宽缓褶皱发育，上组煤 （山西组2、3煤层和太原组6煤层）和下组煤（太原组15上、16上、17煤层和18上2煤层）间距较大，上下组主采3煤层和17煤层。分两个水平上、下山开采。第一水平-660m，开采上组煤，主采3上、3、3下煤层;第二水平-745m，开采下组煤。

2 矿井信息化建设方案

2.1 环境监测

主要监测煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件，如瓦斯、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等进行实时监测如遇到超标、超限或故障数据时，系统将立即把相关信息通过短信或彩信的形式群发给相关人员，为管理人员准确、快速的制定安全防范措施，提供第一手信息。如在瓦斯监控方面安装一套KJ90N监控系统，双机热备，备用主机能在5min内正常启动。中心站设置在监测监控室，监控中心配置主、辅监控主机系统各一套，并配置监控终端。同时根据需要接入计算机管理系统，可通过互联网实现数据上传，便于上级行业主管部门及时掌握各生产矿井的生产情况，对各矿井安全生产实时监督、及时指导安全生产、消除安全隐患。

2.2 生产监控

系统实现对井上、井下各主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态参数进行实施监控，如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量;水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。即使领导出差在外也可以随时随地通过手机终端对生产过程进行实时掌控，方便对整个生产过程进行监控和决策。

2.3 人员定位

煤矿井下作业的特殊性，决定了掌握井下情况对于煤矿安全生产管理十分重要。根据煤矿生产的实际需求和特点，矿井人员管理系统应采用2.4G有源射频识别、微波通信、计算机、数据通讯等多项技术，通过对井下远距离静态、动态目标进行非接触式信息采集处理，在数据库及软件的支持下，安装一套KJ277型人员管理系统，双机热备，备用主机能在5min内正常启动并使用，所有入井人员全部携带识别卡实现对井下人员的管理，从而完成日常考勤管理、井下人员跟踪定位、灾后搜救等功能。

2.4 紧急避险系统

在井底车场左侧设置有永久避难硐室。避难硐室避险人数均按矿井最大班下井人数设计，可服务两采煤工作面及两掘进工作面。避难硐室按设计要求施工安装，硐室全长60m，其中室生存室长40m（宽3.0m）、两个过渡室均为长3.0m（宽3.0m）。避难硐室备有相应的食品、饮用水、自救器、设置人体排泄物收集处理装置、监测监控系统等设施以及急救箱、照明设施、工具箱、灭火器等辅助设施。系统有专人看管和维护，运行正常。

2.5 壓风自救系统

按照《煤矿安全规程》要求在建立的压风系统的基础上，在地面建造压风机房，选用1台ERC-150SWL型螺杆式空气压缩机（Q=19.2m3/min，P= 0.85MPa，N=110kW，U=380V）、1台JN110-8型螺杆式空气压缩机（Q=19.8m3/min，P= 0.85MPa，N=110kW，U=380V）。压缩机均有智能控制系统，能够满足压风自救系统需求。供气主管选用，支管选用。

2.6 供水施救系统

按照供水施救系统建设标准，为了减少项目投资，供水施救管路采用与消防、防尘管路共用的建设方案，同时为保证水质符合饮水标准，在地面主管上采用三通闸阀连接至生活饮水管网上，遇到紧急情况时，能够实现生活用水与防尘用水的供水转换，对井下被困人员提供生活饮用水，解决被困人员的饮水安全问题。

2.7 通信联络系统

地面通信联络系统使用程控交换机，容量为80门，在地面调度室、监控室、主要通风机房、绞车房、会议室等地点装设HCD129P型电话机，实现矿内互通，在井下配电硐室、绞车房、井底车场、胶带运输机转载点、井下采、掘工作面等重要场所装设直拔地面调度室的KTH-33本质安全型电话机。

2.8 语音广播系统

该系统的主要功能是建立语音中心，广播用户通过语音中心选择在网络中的收听用户接受语音数据，收听用户可以通过视频服务器、数字硬盘录像机客户端或者其他语音客户端收听语音信息，通过语音中心可以有效地减少网络负载。

3 结语

未来要加大专业人才培训，随着信息化建设的不断发展，为了与国内煤炭先进行业学习、接轨，要派信息化施工负责人到先进煤炭企业学习。另外，要建立健全信息化建设的保障机制，重点加强企业骨干力量信息化专业技术的培训，加强矿山辅助软件矿山CAD、CASS、Autodesk 3DMax等技术的应用。

参考文献：

[1]张西珠.煤矿安全移动监控系统的设计与实现[J].煤炭技术，2014，33（10）：50-52.

[2]赵贝.浅谈基建矿井中的信息化建设[J].能源与节能，2016（12）：10-11.

[3]栾仁和，姜大鹏，张霞.建设信息化矿井，提升安全保障能力[J].山东煤炭科技，2013（01）：269-270.

作者简介：王泽群（1986-），男，山东邹城人，本科，工程师，研究方向：煤矿信息化建设。