刍议煤矿安全监控系统发展现状及趋势

武鹏

摘 要：当前各大煤矿企业生产主要面临的问题就是井下环境复杂，瓦斯处理不及时容易造成聚集，极易发生安全隐患甚至引起爆炸等事故；另一特点是拥有较多的大型机电设备，比如提升机、胶带输送机、通风机、压风机和电气设备等，这些设备能否正常安全地运转决定着井下的煤矿生产能否顺利进行。矿井监测监控就是保障煤矿安全生产的重要措施。随着近些年矿井监测监控技术的提升，其设备在煤矿安全生产中发挥了重要作用。西曲矿安全监控系统升级改造为江苏三恒科技股份有限公司KJ70X型，正是这些装备和技术保障了目前煤矿企业的安全生产进程。

关键词：煤矿安全；监测监控；KJ70X型监控系统

1 煤矿安全监控系统发展现状

国外煤矿监测监控技术发展于20世纪60年代，至今已有4代产品（（4个阶段）：（1）系统以空分制信号为主要传输方式。（2）主要采用频率区分信道的频分制信号传输方式。（3）以时分制为基础的煤矿监控系统。（4）以分布式为特征的煤矿监控系统。随着近些年煤炭行业的高速发展，对安全生产监测监控系统的需求不断提高，建设功能全面、技术先进的煤矿生产监测监控系统，提供及时的信息，能够及时反馈图像等功能，成为了煤矿企业安全生产坚实的后盾，实现安全生产监测监控信息处理和实时动态的规章性，高效性以及管理层面的合理性。对煤矿企业安全高效生产都具有重大的意义。安全生产监测监控系统即将第一现场的安全监测相关图像和束管检测信息进行收集整理，通过安全生产监控信息库，统一存储于煤矿企业的数据库中，及时为上级领导、各相关专业机构提供各部门所要了解的最新信息，实时监测监控信息通过动态图以及表格方式进行显示。系统监测信息采用WEB发布，用户可通过网页访问，同时相关即时数据存储至历史资料中供相关专业的专家以及上级指挥中心调用。我国比较早就建立了安全监测监控系统，并且吸取了国外各大煤矿的精髓之处，并没有一味地引进外国的技术设备，而是结合我国特有的地质条件以及矿井概况，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38等监控系统，在我国煤矿应用广泛。9 0 年代以来，随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，一些科研单位和生产厂家相推出了KJ66、KJ75、KJ80、KJ82、KJ90、KJ95、KJ101等监控系统，以及MSNM煤矿安全综合化和数宇化网络监测管理系统。

2 KJ70X型煤矿综合监控系统

KJ70X 煤矿安全监控系统的设计是以《煤矿安全规程》为依据，对煤矿井下实际情况进行考察之后，综合各方面的要求设计出来的，监控设备的种类、数量、性能均符合《煤矿安全规程》的有关规定，适用各类大中小型煤矿。该系统可采集瓦斯、风速、负压、温度、一氧化碳等环境参数，以及机电设备开停、供电状态等生产参数，可以控制设备的通、断电，是煤矿安全生产的必备设备。根据国家煤矿安监局关于印发“煤安监函〔2016〕5 号”通知的要求，为提高煤矿安全监控系统准确性、灵敏性、可靠性、稳定性和易维护性，增强煤矿安全保障能力，煤矿安全监控系统要进行全面升级。实现全数字化传输，具有自诊断、突出报警功能，能够实现数据融合，监控系统设备具备抗干扰能力，运行更加稳定可靠。全面升级后的KJ70X，以工业以太环网加现场总线作为系统的信息传输平台，系统利用工业以太网平台的快速通道实现多主并发通讯技术，使系统在设备抗干扰、实时性、可靠性、稳定性、扩展性、数字化、数据分析应用、数据融合、新技术应用等方面技术水平进一步提升。同时，KJ70X 系统已通过抗干扰（浪涌、静电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群）试验，试验等级高于国家要求，并取得“MA”认证。KJ70X 煤矿安全监控系统支持三种网络结构，分别为：总线式、光缆式和工业环网式。选用先进成熟的编程软件为平台进行开发，操作简单、功能强大、界面美观，并具有语音报警功能。具有双机热备功能，采用双机热备方式工作，由监控主机、备机以及服务器组成，自动切换时间不大于 1 分钟。可连续、实时监测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等环境参数，也可监测煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、箕斗计数、各种机电设备开停等生产参数和电压、电流、功率、电度等电量参数，以及胶带跑偏、胶带速度，轴承温度、机头堆煤等各种机电设备的运行情况。可实现分级报警，根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别，实施分级响应。各级别报警浓度值的设置可由煤矿企业根据相关法规标准和实际情况决定。可实现逻辑报警，根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系，实施逻辑报警，促进各类传感器的正确安装、设置、维护，监控系统的正常使用，防止违法行为。其它可考虑融合的系统：视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等。系统支持地面融合及井下融合，能与国内主流的人员定位、广播等系统厂家实现融合联动，具有成熟的综合基站用于安全监控、人员定位、广播及无线通信等系统井下融合。已有古城煤矿、新驿煤矿等多个成功实施案例。具备自诊断、自评估功能。系统定期的自诊断、自评估，能够预先发现系统在安装使用中存在的问题。

3 煤矿安全监控系统发展趋势

煤矿安全生产监控系统的设计与实现为煤矿安全生产远程监控系统提供了一种可行的解决方案，大大改变了煤矿生产中多系统独立运行和隔离的现象。提高数据利用率，为煤矿生产经营提供数据支持。目前在煤矿井下生产环境复杂，监测监控系统的应用还有部分需要进一步完善，使其更好地服务于煤矿生产。系统以后的研究发展会向三维可视化演变，使煤矿调度管理人员可以在系统中模拟矿井实际情况，对煤矿生产进行远程管理。发展全而的监测监控专家系统。发展覆盖面更广，监测监控参数更多的軟硬件系统，为实现煤矿生产综合自动化奠定良好基础，是我国监测监控系统的发展方向。研制高可靠性、品种齐全的矿用传感器。国产煤矿监测监控系统的配套传感器有待于进一步研发。因此，发展配置齐全、高可靠性的矿用传感器是监控系统发展的关键。煤矿企业安全生产以及管理最重要的内容就是安全监测监控系统，即便现阶段该系统的发展取得了一系列进展，但是伴随着科技发展和技术更新，安全生产监测系统的相关内容必须做到与时俱进，才能保证煤矿企业的安全生产，把发生意外的概率降到最小，把财产损失降到最小。

参考文献

[1]刘志旺.煤矿安全监测监控系统现状与升级改造[J].机械管理开发.2018（06）

[2]张文兵.浅析煤矿安全监控监控系统的维护与保养[J].电子测试.2018（17）

（作者单位：西山煤电西曲矿通风科通风五队）