试论大数据技术助力煤矿安全管理

杨康 李福振 山东泉兴矿业集团有限责任公司

煤矿安全工作贯穿于生产与管理的各个环节。需要加大信息化建设推进力度，开发更全面的数据分析工具，深入挖掘数据的作用，构建科学合理有效的监测模型，探索各类事故的特点，为煤矿安全生产决策提供强有力的支持。这既有助于进一步提升煤矿的安全管理水平，又能确保煤矿生产的安全性。众所周知，煤炭行业发展日益鼎盛。但是近些年我国煤矿开采生产过程中不断发生安全事故，很大程度上也暴露出煤炭企业安全生产主体责任未落实、隐患排查不到位、治理工作缺乏合理性、通风系统不完善、检查环节不严格、施工现场管理混乱等多种问题，造成了煤矿生产安全面临着极为严峻的形势。这些安全事故促进了施工单位及各级政府对煤矿安全管理方式的重视，必须充分利用好大数据，应用先进信息化手段，切实促进科学决策及安全管理水平的提升。

一、大数据和煤矿安全管理

（一）大数据的理念

大数据最早是源于美国数据科学家的研究理论，后来在全世界大范围盛行是由麦肯锡研究院发表的研究报告。从字面上理解大数据，就是以“大”为对象，它特别突出了研究对象的数量，和规模。有很多海量的数据远远超出了传统的人工计算，只能通过云计算来完成。体量大，数据多，密度高以及真实性强是其主要特征，依托于云计算之上，将不同类别的数据分化到不同的信息处理中心中，再进行分析和预测。

（二）煤矿数据特征

第一，数据体量大。在生产的过程中会不断出现不同的数据，例如瓦斯监测下的数据，机电设备运转下的数据，工作人员的数据监测等各种各类的数据，煤矿安全监管部门在这么多年的工作中也积累了各种大量的数据。第二，数据种类繁多。数据的种类也是多种多样的，结构化，半结构化和非结构化等。例如瓦斯监测就是结构化的数据，矿土资料，监控视频等属于半结构化，在社会发展的过程中，诸如此类半结构化的数据越来越多。第三，数据价值密度低。煤矿工作人员在井下工作时，会链接各种检测设备和传感器，实现对井下工作的实时监控，从而会产生一系列的海量数据，但在这些数据中真正有作用的却很少。第四，数据产生和增长速度快。在现在的信息网络时代，很多工作都掺杂了信息化的管理，在煤矿管理工作中也融入了这一点，各种针对煤矿安全管理的信息监测系统不断运行，产生大量数据，而且持续快速增长。以上的基调充分显示了，煤矿安全管理数据的4V，能够加入大数据进行分析和处理预测未来可能会发生的事情，使管理人员能够做好相应的应对方案，从而减少事故的发生和无法挽救。

二、煤矿安全管理中大数据技术的应用前景

（一）积极转变管理思维，促进技术认知的强化

当前国家对煤矿安全问题给予了越来越高的关注，如何进行煤矿安全管理工作已经成为至关重要的课题，有研究调查表明我国因为煤矿生产造成的死亡人数实现了明显下降，主要是因为应用了大数据，虽然与发达国家相比还存在较大差距，但是通过大数据这一窗口能够加强煤矿安全管理工作。加上煤矿数据自身具有价值密度低、变化快以及体量大等大数据的特点，所以在煤矿安全管理中应用大数据至关重要，很大程度上能够促进煤矿安全隐患的降低。煤矿生产在时代发展中实现了信息化建设，在长时间不断探索中获得了相应成效，产生了较多数据信息，如环境检测数据、矿图数据、矿山地质数据以及监控数据等，主要分为非结构化与结构化两种，其中结构化数据占据了主导地位，所以管理人员与实际情况相结合进行管理思维的转变，对数据信息进行全面分析。

（二）采用云计算和大数据挖掘技术构建灾害预警系统

采用云计算和大数据挖掘技术将灾害预警系统构建起来，可以对煤矿生产运行中的各种安全数据实时收集、实时监测，包括安全综合数据、各种事务性数据等等都可以采用云计算和大数据挖掘技术获取，并在云端将动态的知识库建立起来，通过运行知识库，就可以对煤矿安全问题进行分析和判断。煤矿企业的各种重大事故，诸如瓦斯突出、火灾、冲击地压以及水灾等等，都可以根据发生事故的规律而将预警机制建立起来，同时制定出应对措施。

（三）借助大数据分析保障设备正常运行

在信息技术普及应用的同时，煤矿井下作业的自动化程度也在同步提升。这些自动化机械设备能否正常、持续工作，不仅直接关系煤矿企业的经济效益，同时也与井下作业人员的安全有关。因此，必须要做好机械故障的及时排查，进而采取针对性的维修措施。利用大数据分析，一方面可以总结以往机械设备的常见故障，并将故障表现、原因以及维修措施以二进制数据的形式储存在数据库中；另一方面也能够对矿井通风机等设备进行监控和检测，记录好风压、风量等相关的因素，搜集好相关的数据，分析和预测相关设备的运行状况，未雨绸缪，提前监测异常，给后续的设备维修提供方便，保障生产的正常运作，提高设备生产的安全性能。

三、结语

总之，随着科学技术的不断发展，我们已经进入大数据时代。虽然煤矿企业大数据的应用时间较短，仍在起步阶段，但大数据却具有非常巨大的发展潜力，有助于变革管理思维，提升系统安全观念，实现对设备动态的有效监测。大数据技术不但可以提升煤矿的安全管理水平，而且能为煤矿生产顺利进行提供坚实的保障，推动煤矿企业的持续发展。